Устройство для измерения температуры

(11) 640142 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.08,7 2514296/18-1 присоединением завами Государственный комнте 23) Приоритет -43) Опубликовано45) Дата опублико лам изобретений(71) Заявигел 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ ласти те моо ния.На фиг, 1 покго устройства.Она содержитгрузкой 2, источи5 4, биполярный ттерморезистор 7,левые транзистодвухполюсник,11 питания, ставторой И дополн зана схема лагаемотиристор 1 с ик 8 питания ранзистор Б, полевой тран ры 9 и 10, дополнительн билитрон 12,ттельные рез аноднои наконденсатор резистор б, зистор 8, по- образующие ый источник первый 18 и кторы. Изобретение относится к об Р метрии.Известно устройство для измерения температуры, содержащее тиристор с анодной нагрузкой, конденсатор, подключенный между его анодом и катодом, источник питания 1 Ц.Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерения, имеет ограниченный рабочий диапазон,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее тиристор с анодной нагрузкой, конденсатор, подключенный между анодом и катодом тиристора, термочувствительный элемент, резистор, источник питания, биполярный транзистор 12.К недостаткам такого устройства относятся невысокая точность измерения и ограниченный рабочий диапазон.Цель изобретения - повышение точности измерения.Для этого в устройство дополнительно введены два резистора, источник питания, стабилитрон, три полевых транзистора, у двух из которых истоки закорочены, а затвор каждого из них связан со стоком другого. Сток полевого транзистора с каналом р-типа подсоединен к минусовой клемме источника питания, а сток полевого транзистора с каналом и-типа - к затвору третьего полевого транзистора с каналом р-типа и через термочувствительный элемент к эмиттеру биполярного транзистора, база которого соединена с анодом тиристора, и к резистору, подключенному противоположным выводом к плюсовой клемме основного источника питания. Исток третьего дополнительного полевого транзистора соединен с плюсовой клеммой дополнительного источника питания и с катодом стабилитрона, сток его - с выходом устройства и также через первый дополнительный резистор - с минусовой клеммой дополнительного источника питания и со вторым дополнительным резистором, противоположный вывод которого подключен к аноду стабилитрона и минусовой клемме основного источника пита(1 На фиг. 2 представлена вольт-амперная характеристика двухполюсника, образованного двумя полевыми транзисторами, где /и У - координаты точки переключения.Устройство работает следующим образом.Тиристор 1, конденсатор 4, анодная нагрузка 2 и источник 3 питания представляют собой обычный релаксационный авто- генератор, частота генерации которого определяется цепью заряда; нагрузка 2, конденсатор 4, напряжением источника ,3 питания и напряжением переключения тиристора 1. Для автогенерации необходимо, чтобы линия нагрузки 2 пересекала бы вольт-амперную характеристику тиристора 1 на участке с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Биполярный транзистор 5 в используемом включении выполняет функцию управляемого стабилитрона с напряжением стабилизации, определяемым напряжением на его базе, т. е, на обкладках конденсатора 4. Резистор б используется в качестве ограничительного сопротивления как в обычном параметрическом стабилизаторе напряжения. Соединение полевых транзисторов 9, 10 позволяет получить вольт-амперную характеристику, представленную на фиг. 2, Вместе с термочувствительным элементом (терморезистором) 7 транзисторы 9, 10 образуют термочувствительный делитель напряженияения, сигнал с выхода которого подается на затвор транзистора 8.При постоянных параметрах схемы автогенератора напряжение (1, подаваемое на вход тсрмочувствительного делителя напряжения, имеет неизменное амплитудное значение. Если значение сопротивления терморезистора И меньше, чем определяемое по выражению:(1,где 1 и (1 - координаты точки переключения (фиг. 2), то падение папряяения на транзисторах 9, 10 определяется паде ием напряжения на участке оа (фпг. 2). Если это условие не реализуется, то падение напряжения на транзисторах 9, 10 определяется значением напряяения Ур (фиг. 2). Напряжение стабилизации стабилитрона 12 выбирается примерно равным напряжению (1. В момент переключения (точки а фиг. 2) напряжение на транзисторах 9, 10 скачком возрастает от Удо Ур, определяемого точкой б после переключения. На границе переключения (точка а) напряжение на затворе транзистора 8 около нуля, что обеспечивает его открытое состояние. При этом с его стока снимается сигнал минимального уровня. После переключения падение напряяения на транзисторах 9, 10 резко возрастает и так как па 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 бо 55 пряяение Ур значительно больше напряжения отсечки транзистора 8, последний запирается и с его стока снимается сигнал высокого уровня, равный напряжению дополнительного источника 11. Первый дополнительный резистор 13 служит в качестве стоковой нагрузки транзистора 8 и используется для съема выходного сигнала, второй дополнительный резистор 14 предусмотрен для ограничения тока стабилитрона 12. Переключение из точки а в точку б и обратно осуществляется за счет изменения сопротивления терморезистора 7. Когда это сопротивление уменьшается до уровня, при котором условие (1) нарушается, происходит переключение и на выходе появляются периодические прямоугольные импульсы с частотой, определяемой частотой генерации автогднератора на элементах 1, 2, 4. При возрастании сопротивления, когда условие (1) становится вновь справедливым, транзистор 8 переходит в статическое состояние и импульсы на выходе прекращаются,Следовательно, предложенный термопреобразователь за счет введения новых элементов и новых связей между ними, а также благодаря особому включению биполярного транзистора характеризуется положительным эффектом, заключающимся в повышении точности измерения и улучше. нии стабильности получения релейной импульсной передаточной характеристики в функции температуры контролируемой среды при одновременном получении прямоугольных импульсов на выходе схемы. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее тиристор с анодной нагрузкой, конденсатор, подключенный меяду анодом и катодом тиристора, термочувствительный элемент, резистор, источник питания, биполярный транзистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство дополнительно введены два резистора, источник питания, стабилитрон, три полевых транзистора, у двух из которых истоки закорочены, а затвор каждого из них связан со стоком другого, причем сток полевого транзистора с каналом р-типа подсоединен к минусовой клемме источника питания, а сток полевого транзистора с каналом п-типа - к затвору третьего полевого транзистора с каналом р-типа и через термочувствительный элемент к эмиттеру биполярного транзистора, база которого соединена с анодом тиристора, и к резистору, подключенному противоположным выводом к плюсовой клемме основного источника питания, а исток третьего дополнительного полевого транзисто640142 Рог ерекоаьокипа ктор С. фа 5 (открытий Тпоа";, 9 о делал и овгс,спей шская иао., д. 4/5ип. Харьк. фил. пред, Патспт ра соединен с плюсовой клеммой дополнительного источника питания и с катодом стабилитрона, сток его - с выходом устройства и также через первый дополнительный резистор - с минусовой клеммой 5 дополнительного источника питания и с вторым дополнительным резистором, другой вывод которого подключен к аноду стабилитрона и минусовой клемме основного источника питания, 10 дактор Е. 1(арпулоаа Тск;ед т 1. каз 985/15 О 11 ад. ь 83НГ 10 Государстаеппто клип-,с,; (.гСр113085, З 1 оскпа, )1-35, 1 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Вилик Р. В. и др. Импульсные схемына динисторах и тиристорах. М Наука,1970, с. 38. 2. Авторское свидетельство СССР190246, кл. Ст 01 К 7/16, 1967.