Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) П 11 3871 А 53)5 0 01 К 7/О БРЕТЕН К АВТОРСК ТЕЛЬСТВ Я ТЕМметрии ю спо- ператуСь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(56) Авторское свидетельство СССРМ 1352242, кл. 0 01 К 7/00, 1987.Авторское свидетельство СССРЬЬ 1599674, кл, 6 01 К 7/00, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к терми позволяет повысить разрешающсобность и точность измерения тем ры. Генератор 1 однополярных импульсов напряжения формирует однополярные импульсы напряжения со строго заданным отношением амплитуд и скважностью. равной двум. Эти импульсы преобразуются в ток с помощью источника тока, управляемого напряжением, реализованного на операционном усилителе (ОУ) 2 и резисторах 4 - 7. Ток от источника тока поступает в коллекторную цепь транзисторного термодатчика (Т Г) 3. На выходе ОУ 2 формируются однополярные импульсы напряжения, амплитуда которых пропорциональна температуре кристалла ТТ 3. 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к информациОнно-измерительной технике и может найтиприменение, в частности, в устройствах дляконтроля и регулирования температурыпроизводственных процессов с медицингких термометрах,Цель изобретения - повышение разрешающей способности и точности измерения температурыНа чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения температуры,Устройство содержит генератор 1 однополярных импульсов напряжения, первыйоперационный усилитель (ОУ) 2, транзисторный термодатчик 3, резисторы 4 - 7, разделительный конденсатор 8, резисторы9-11, второй операционный усилитель 12,диоды 13 и 14, конденсаторы 15 и 16.Генератор однополярных импульсовнапряжения (выделен пунктиром) содержитлогические элементы 17 и 18 И - НЕ, О-триггер 19, операционный усилитель 20, частотозадаощие резисторы 21 и конденсатор22 токозадающие резисторы 23 и 24, коммутирующие диоды 25 - 29, резистор 30 обратной связи, источник 31 Опорногон ап ряжения.Устройство работает следующим образом,Генератор 1 формирует однополярноеимпульсы напрякения со строго заданнымотношением амплитуд (например, 1:10) искеажностью, равной двум. Эти импульсыпреобразуются в ток посредством источника тока, управляемого напряжением, реализованного на ОУ 2 и резисторах 4 - 7 ипоступают в коллекторную цепь транзисторного термодатчика (ТТ) 3. Для получения высокого динамического выходногосопротивления источника тока должно какможно более точно выполняться равенствоотношениЙ сопротивлений резисторовК 4/К 5 и Кб/Б 7. На выходе ОУ 2 формируются однополярные импульсы напряжения,размах которых пропорционален разностинапрякений на коллекторе ТТЗ при двухзначениях тока; коэффициент пропорциональности К = (1 + Я 5/В 4), Разность этихзначений линейно зависит от температурыкристалла ТТЗ,Таким образом, каскад на ОУ 2 позволяет сформировать и предварительно усилитьнапряжение, выделяемое на ТТЗ при двухзаданных значениях коллекторного тока,что облегчает дальнейшую обработку сигнала,ЭДС смещения ОУ 2 совершенно невлияет на точность работы устройства, поскольку постоянное напряжение сдвига, порождаемое им, фильтруется посредствомразделительного конденсатора 12.Переменная составляющая напряжения выделяется посредством конденсатора8 и детектора средневыпрямленных значений, выполненного на элементах 9 - 16.Для выделения этой разности напряжений введен разделительный конденсатор 9,выделяющий переменную составляющуювыходного напряжения ОУ 2. Амплитудаэтой переменной составляющей равна разности напряжений на переходе база-эмиттер ТТЗ при заданных значенияхколлекторных токов и, следовательно, такжелинейно зависит от температуры кристаллаТТЗ.ОУ 3 совместно с резисторами 6-8, конденсаторами 10, 11 и диодами 12, 13 осуществляет усиление этой переменнойсоставляющей, ее выпрямление и фильтрацию,С катода диода 13 снимается сигнал постоянного напряжения положительной полярности, а с анода диода 14 - сигналотрицательной полярности,Постоянная времени В 10 С 15 и 811 С 16выбирается существенно больше периодаавтоколебаний генератора 1.Технико-экономическая эффективностьизобретения обусловлена повышением точности измерения температуры и возможностью получения выходных сигналов обеихполярностей Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее генератор однополярных импульсов напряжения, подключенный через первый резистор к коллектору транзисторного термодатчика, последовательно соединенные первый операционный усилитель, разделительный конденсатор, второй резистор и второй Операционный усилитель, выходом подключенный через последовательно соединенные первый диод и третий резистор к своему входу, подключенному также через последовательно соединенные четвертый резистор и второй диод к выходу второго операционного усилителя, подключенного прямым входом к общей шине устройства, первый и второй конденсаторы, подключенные параллельно соответственно третьему и четвертому резисторам, отл и ча ю щеес я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и точности измерений температуры, в него введены последовательно соединенные пятый, шестой и седьмой резисторы, эмиттер транзисторного термодатчика соединен с общей шиной устройства, а база1673871 Составитель В,Ярыч Техред М. Моргентал Корректор М,Максимишинец Редактор А,Долинич Заказ 2910 Тираж 374 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 подключена к коллектору и к точке соедине- ключен между шестым и седьмым резистония первого и пятого резисторов, подклю- рами, а выход - между пятым и шестым ценной к входу первого операционного резисторами, второй вывод седьмого рези- усилителя, инверсный вход которого под- стора соединен с общей шиной устройства,5