Устройство для измерения температуры

Сафа Сфваафми Сфцмаектич фаин Рквублнк(22)Заявлено 08.01.7 Э (21) 2710270/18-10 с прнсоедннвннем заязкн й 9 6 01 К 7/24 Гесудврстваннмя квинтет СССР ае ямам нзобретенн 1 я открытий(086. 8) Опубликовано 28,0281, Ьюллвтень ЙЯ 8 Дата опубликования описания 2 8. 02 . 81(72) Ааторн изобретения М. Л. Крецер н И. В. Фогельсон АгроФизнческий научно-исследовательский; ннстмтутВсесоюзной ордена Ленина Академии сельскохозяйственныхнаук нм. В. И. Ленина 71) Заявитель 154) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к технике измерения температуры и Может быть использовано для измерения н регулирования температуры всевозможных объектов термодатчикаии на основе лрямосмещенного р-л перехода.Известно устройство для измерения температуры,:;в основу которого положена мостовая:схема с включенныи в одно из плеч ее полупроводниковым термодатчиком - диодом или транзистором 11.Однако это устройство во многих случаях не обеспечивает необходимой точности измерения иэ-эа нестабильности источника питания.Известно устройство для измерения температуры, в котором для увеличения точности измерения используется ручной корректор напряжения питания, что требует установки вго на номинальную величину перед каждым измерением (23Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему, в одно иэ плеч которой включен транзисторный термодатчик, подключенную к источнику питания через 2параметрический стабилизатор, включающий в себя резистор и стабйлитрон, измеритель, включенный в диа"гональ мостовой схемю 33.Недостатком устройтсва являетсянизкая точность измерения, Изменение напряжения питания, .разряд батарей при использовании их в качестве19 источника питания ведет к возникновению погреиаости в измерении тем"пературы.Цель изобретения - позвааенне точности изиерения температуры.поставленная цель достигается тви,т что в устройство введены два резистора, один иэ которых включен междувыходом источника литания и точкойсоединения териодатчика с измерите-.лем, а другой включен в цепь стабиЗО лиэатора напряжения последоватвдьносо стабилитронои,На чертеже изображена схема устройства.устройство для измерения твмпе 2 ф ратуры содержит мостовую схеиу,образованную резисторами 1,2 и Эи термодатчикои 4. Нагрузкой диагонали моста является измеритель с внутренним сопротивлением 5, Мостовая30 схема подключена к источнику б пита 3 808876 а30 35 40 45 мия через стабилизатор напряженмя, .содержащий стабилитрон 7, резисторы 8 и 9. восточник питания соединен с термодатчиком через резистор 10.Устройство работает следующим образом.При стабильном напряжении питания мостовая схема работает как обычный нвравновеоный мост с термочувствительным элементом в одном иэ плеч. Сопротивление смежного пле.ча - резистора 1 равно статическому сопротивлению термодатчкка при температуре равновесия, Токчерез,термодатчик 4 складывается из токов, за даваемых резисторами 3 и 10,соответственно от стабилизатора напряжения и источника питания.При отклонении напряжения питания от номинальной величины напряжение на выходе стабилизатора изменяется слабее входного, что, однако приводит к появлению приращений тока через резисторы 2 и 3 и приращений напряжения на.термодатчике и смежном плече моста - резисторе 1. Из-за нелинейности термодатчнка его динамическое сопротивление г не равно ста- тическому й. Практически г с й 1 50 С для всех германиевых к прнс 200 С для всех кремниевых термодатчиков. Вследствии этого, при отключенном от внешнего источника питания резисторе 10, приращение напряжения на резисторе 1 оказывается боЛьше, чем приращения напряжения на термодатчике, что приводит к появлению на нагрузке 5 диагонали сигнала. ошибки. При подключении резистора 10 к ис" точиму питания приращение тока через термодатчик становится большвчемчерез резистор 2, и при некоторой величине, резистора 10 создает приращение на термодатчике, равное пркращению напряжения на резисторе 1.Сигнал ошибкив этом случае равен нулю. При небольших изменениях напряжения питания стабилизированное напряжение, а также напряжение на термодатчике эменяются практически линейно. Поэтому при определенном соотношении резисторов 3 и 10 и небольших (порядка Ф 10) изменениях напряжения питания напряжение в диагонали весьма слабо зависит от этих изменений,При отклонении напряжения питания от номинального -более 5-10 погрешность измерения температуры заметно увеличивается, что объясняетСя проявлением нелинейностей стабилизатора и термодатчика,. Наличие в стабилизаторе напряжения резистора 9, включенного последовательно со стабилитроном 7, позволяетполучмть стабилизаторнапряжения с- нелинейной характеристикой, близкой 5 к нелинейной характеристике термо"датчика, что обеспечивает расширение области изменений напряженияпитанмя, в которой имеется малаяпогрешность измерения.. Устройство имеет погрешность из-.мерения менее 0,04 фС в области ко-лебаний напряжения питания от .-22до +26, причем в зоне20 погреш-. ность измерения не превьыает й 0,02 оС.Кроме диодов и транзисторов в. ф устройстве могут быть использованыи другме термодатчнкн, имеющие вольтамперную харктеристику, близкую похарактеру к характеристике р-а пере"хода, смещенного в прямом направле нми.Устройство для измерения температуры выгодно отличается от известного более высокой точностью измерения температуры. Погрешность кзмере ния уменьшается в 5-10 раз й более. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему,в одно нз плеч которой включен транзисторный термодатчик, подключенную к источнику питания через параметрический стабилизатор, включающий в себя резистор и стабнлнтрон, кзмерн тель, включенный в диагональ мостовой схемы, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введены два резистора, один нэ которых включен между выходом источника вита ния н точкой соединения термодат чика с измерителем, а другой включен в цепь стабилизатора напряжения Последовательно со стабнлктроном. Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе .1. Авторское свидетельство СССР 9 154110, .кл. С 05. 0 23/19, 1962.2, Каганов М. А. н др. Поверх ностные электротермомвтры с травэисторными,тврмодатчнками. Сборник трудов по агрономической физике.Вып.25, Л, 1970, с. 157.3, Крнвоносов А. И. Полупроводниковые датчики температуры. И., "Энергияф 1974 с. 126 (прототип),реэич ЮФВЮ Ю Ю Ю ВВ Ю Роауда Моохэ ЮВЮЮЕЮ пап ор П. МамаюююююфВююее399/44ВНИИПИ3301 йЗб,з 5,Фею ееееФилиал ИЙ 3 Соотаавтвлв В, ВуликоиУехредМГалинка Корректор И, ррЮЕЮЕЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЕЮЕЮЮТираа 9 И Подписноевикою комитета СССРобретеиий и отщааийЮ 35, Уаущокая иаб д. 4(5ЕЕЕЕЕЕЮЕЕЮЕЮЮЮЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕВВЕЮЕЕЮЕВВтф., г. Уигород ул, Проектиая, 4