Электронный термодатчик

(5)5 6 01 К 7/00 РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМНТ СССР ГОСПОПРИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВУ 2 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет измерять с высокой точностью как абсолютное значение температуры в точке, так и разность температур в двух точках. Термодатчик состоит из двух термочувствительныхтранзисторов 1 и 2 одноименной структуры, двух нагрузочных резисторов 3 и 4, включенных в коллекторные цепи транзисторов 1 и 2, и двух переменных . резисторов 5 и 6, предназначенных для калибровки температурных характеристик транзисторов 1 и 2 по двум параметрам: коллекторному напряжению и току базы. Наличие двух регул ировок, осуществляемых с помощью резисторов 5 и 6, позволяет калибровать термодатчик при двух значениях температуры транзисторов 1 и 2, совмещая их температурные характеристики в двух точках. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения температуры или разности температур объектов различного назначения. 5Цель изобретения - повышение точности измерений,На чертеже приведена электрическая схема предложенного термодатчика.Термодатчик содержит два термочувст вительных транзистора 1 и 2 одного типа проводимости, два нагрузочных постоянных резистора 3 и 4, включенные в коллекторные цепи транзисторов 1 и 2, два регулировочных переменных резистора 5 и 15 6 и источник 7 питания.Базы транзисторов 1 и 2 соединены между собой и подключены к среднему (подвижному) выводу переменного резистора 6, два крайних (неподвижных) вывода кото рого соединены с коллекторами транзисторов 1 и 2. Выводы источника 7 питания соединены с объединенными эмиттерами транзисторов 1 и 2 и средним (подвикным) выводом переменного резистора 5 соответ ственно, (райние (неподвижные) выводы переменного резистора 5 соединены с соответствующими выводами постоянных резисторов 3 и 4.Для получения максимальной чувстви тельности термодатчика сопротивления резисторов 3 - 5 выбирают примерно равными внутреннему сопротивлению транзисторов 1 и 2 (10 - 50 кОм). Сопротивление переменного резистора 6 выбирается значительно 35 большим указанной величины и примерно равным сопротивлению перехода база - коллектор транзисторов (1 - 10 МОм).Термодатчик работает и используется следующим образом, 40Принцип работы термодатчика основан на известной температурной зависимости коллекторного тока и напряжения эмиттербазового перехода транзисторов.Термодатчик может быть использован в 45 двух режимах, а именно в режиме измерения температуры и в режиме измерения разности температур.В первом режиме для измерения температуры оба термочувствительных транзи стора 1 и 2, которые в этом случае могут быть выполнены на одном кристалле полупроводника, размещают в контролируемой точке, а значение измеряемой температуры определяют по величине напряжения на 55 участке эмиттер-база транзисторов, изменяющегося пропорционально абсолютной температуре с чувствительностью 2 мВ/С (" Выход 1") или по разности коллекторных напряжений, которая увеличивается по экспоненте с ростом температуры (" Выход 2"). Указанные напряжения могут быть.измерены непосредственно с помощью цифрового вольтметра (не показан),При измерении разности температур оба термочувствительных транзистора 1 и 2 размещают в контролируемых точках, а разность температур определяют по разности коллекторных напряжений транзисторов 1 и 2, которая также зкспоненциально зависит от разности температур транзисторов. При малой разности температур (около 10 С) выходной сигнал термодатчика на втором выходе изменяется примерно линейно с достаточно высокой чувствительностью около 200 мВ/С и не зависит от температуры в широком диапазоне температур от -60 до +60 С. Номинальные сопротивления резисторов 3 и 4 в режиме измерения разности температур выбираются примерно равными,Для измерения абсолютной температуры в одной точке можно использовать и один термочувствительный транзистор термодатчика, При этом один термочувствительный транзистор устанавливается в контролируемой точке, а температуру другого поддерживают постоянной на заданном уровне, например, в термостате, Зная температуру термостата и измерив разность температур транзисторов по показаниям термодатчика, можно определить значение температуры в контролируемой точке.Необходимая калибровка термодатчика осуществляется в двух точках рабочего диапазона,например при 0 и 100 С, двумя независимыми регулировками с помощью переменных резисторов 5 и 6. При этом изменением положения среднего вывода переменного резистора 5 регулируются напряжения на коллекторах транзисторов 1 и 2, а изменением положения среднего вывода переменного резистора 6 - базовые токи транзисторов 1 и 2; Наличие двух независимых регулировок в термодатчике позволяет унифицировать температурные характеристики транзисторов путем их совмещения в калибровочных точках, т,е, улучшить взаимозаменяемость термочувствител ьных транзисторов и в конечном итоге повысить точность измерений,Формула изобретения Электронный термодатчик, содержащий два термочувствительных транзистора одноименной структуры, коллекторы которых соединены с первыми выводами постоянных резисторов, переменный резистор и источник питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измереЗаказ 3042 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ний, в. него введен дополнительный переменный резистор, крайние выводы которого соединены с вторыми выводами постоянных резисторов, а его средний вывод соединен с одним выводом источника питания, 5 другой вывод которого соединен непосредственно с эмиттерами термочувствительных транзисторов, базы которых соединены со средним выводом первого переменного резистора, крайние выводы которого соединены с коллекторами термочувствительных транзисторов.