Устройство для измерения температуры

ОП ИСАНИЕ Союз СоветсникСоциалистическииРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(61) До лнительное к авт. с М У(3 2) Заявлено 20, 07, 81 (2 ) 8/18-1 3180 емзаявки Мприсое е 01 К 7/ осударственный комитет СССР по дедам изобретений н открытийОпубликовано 0701. летень М 1 Дата опубликования описания 7.0183 2) Авторымзобретени В,М.К и В.Л.Кузьми Нау 71) Заявитель оиэводственное объединение "Кван 154) УСТРОЙСТВОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ оае 30 Изобретение относится к термометрии и предназначено для дистанционного измерения температуры.Известно устройство, позволяющее производить дистанционное измерение температуры и содержащее датчик температуры, выполненный в виде релаксационного генератора, источник питания и схему регистрации 1 3. 10Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст.ройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, подсоединенный к источнику питания через двухпроводную линию связи и включающий в себя усилитель с резистивной нагрузкой, выполненный на биполярном транзисторе, выход которого соединен . с его входом через реэистивный делитель напряжения и один иэ р -и-переходов второго биполярного транзистора противоположного типа проводимости, и регистратор С 2 1Однако такое устройство имеет невысокую помехоустойчивость, так как помехи, возникающие в линии связи, воздействуют на зарядный ток конденсатора датчика температуры, изменяя тем самым величину термометрическог параметра последнего (в данном случ частоту .следования импульсов). Этот недостаток в производственных условиях не позволяет полностью использовать метрологические возможности устройства, а при наличии высокого уровня помех вовсе делает невозможным его эксплуатацию.Целью изобретения является повышение точности измерения температуры путем улучшения помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что-в устройстве, содержащем датчик температуры, подсоединенный к источнику питания через двухпроводную линию связи и включающий в себя усилитель с резистивной нагрузкой, выполненный на биполярном транзисторе, выход которого соединен с его входом через резнстивный делитель напряжения и один из р - о-переходов второго биполярного транзистора противоположного типа проводимости, и регистратор, другой Р -и-переход второго биполярного транзистора подключен параллельно нагрузке усилителя, источник питания выполнен с изменяющимся выходным напряжением и снабжен ограничителем тока, а регистратор включен:з рг.г.л злько двухпроводной лик ии свяПричем датчик температуры подключен к двухпроводной линии связи через, в .одкый мост.Кроме того, транзисторы включеныккверскоПодключение параллельно нагрузкер-;зкстквного усилителя р-п-перехода=":срого транзистора позволяет преобр;:.зевать датчик температуры в пороговое устройство, напряжение срабатывания которого зависит от температуры, а сочетание такого датчика с указанным источником питания определяет.зеличику максимального напряжения налик и связи, равного напряжению срабатывания датчика температуры.При воздействии помехи в случае,когда результирующее напряжение источника питания и помехи, воздействующее на линию связи, меньше капряхекя срабатывания датчика, то устройство ке "почувствует" воздействиеэтой помехи и она не отразится на показании регистрирующей аппаратуры.В случае, когда результирующее капряжек.е источника питания и помехи окажется равным или превысит напряжениесрабатывания датчика, то последнийсработает, при этом максимальное знах::,.е напряжения на линии связи будет 30:едователько на показании регистрирующе аппаратуры, которая Фиксируетз-:.личику максимального напряженияна.;,:к.к связи, такая помеха тоже не 35.кверское включение одного или обоях ракзисторов датчика позволяет., в .ла:аркых транзисторов электрическисоединены с подложкой транзистора,что в инверсном включении обеспечиз,".ет экракировку расположенных каподложке элементов транзистора итем самым обеспечивает снижение влияния помех.=ащита датчика посредством диодногз моста обусловлена тем, что напрякение любой. полярности, возникающее вликии связи, прикладывается к датчику в той полярности, при которой про,исходит его срабатывание, при этоцка выводах датчика ке возникает капряжекия, способного вывести его изстроя.На Фиг.1 представлена схема устройства; ка фиг.2 - схема подключения датчика к линии связи через дйодкый мост,Устройство содержит двухпроводнуюлинию 1 связи, на одном конце которой параллельно ей подключены ис.точник 2 питания и регистратор 3,65 а на другом - датчик 4 температурсодержащий усилитель с резистивно .нагрузкой ка транзисторе 5, выходкоторого связан с его входом делителем напряжения на резисторах б и 7и одним из р-и-переходов транзистора8, другой р - и-переход которого подключен параллельно нагрузочкому резистору 9, и диодный мост 10,Устройство работает следующим образом.Напряжение от источника 2 питанияпо двухпроводной линии 1 связи подается на выводы датчика 4. При возрастании напряжения на выводах датчика4 на резисторах б и 9 возникают падения напряжений, которые по достижении некоторой величины вызывают резкое (лавинообразное) отпирание обоихтранзисторов, в результате котороговнутреннее сопротивление датчика 4между его выводами резко уменьшается,а потребляемый от источника питанияток скачком возрастает, но его величина будет ограничена источником 3питания, вследствие чего напряжениена линии 1 связи уменьшится и будетравно падению напряжения на датчике4. Величина максимального напряженияна линии 1 связи фиксируется регистратором 3.При уменьшении тока через датчик4 по достижении им некоторой минимальной величины происходит скачкообразный переход датчика 4 в закрытоесостояние, при котором сопротивлениемежду его выводами становится большим.Величины напряжений между базой иэмиттером каждого транзистора, прикоторых происходит срабатывание (переход транзисторов в открытое состояние) датчика, зависят от температуры,причем эта зависимость носит линейныйхарактер. В свою очередь величины напряжений база-эмиттер транзисторовсвязаны с величиной напряжения, подаваемого на выводы датчика 4, черезсоотношение резисторов б, 7 и 9, которые образуют делитель напряжения. Поскольку напряжение база-эмиттер транзисторов зависит от температуры и однозначно, связано с напряжением, подаваеным на выводы датчика 4, то очевидно, что величина последнего, прикоторой происходит срабатывание датчика 4, тоже зависит от температуры иэта зависимость носит линейный характер.Поскольку с ростом температуры на -пряжение срабатывание датчика умень-.шается, то, при параллельном подключении к линии связи нескольких датчиков, срабатывать будет всегда тот издатчиков, температура которого окажется. выше, чем у остальных. Это обеспечивает возможность измерения температуры наиболее нагретой точки.987411 0 Формула изобретения Фи 1 ИПИ Заказ 10280/ Филиал ППП "Патент".Ужгород, ул.Проектная,. Предлагаемое устройство обладает высокой помехозащищенностью и значительно лучшей линейностью температурной характеристики,Устройство может работать без до" полнительной тарировки и обеспечивает точность измерения температуры не хуже 1 О,ЗК при длине линии связи до 1000 м и более. 1Устройство для измерения температуры, содержащее датчик температу-. ры, подсоединенный к источнику пита ния через двухпроводную линию связи и включающий в себя усилитель с резистивной нагрузкой, выполненный на биполярном транзисторе, выход которого соединен с его входомчерез резистивный делитель напряжения и один изр-П-переходов второго биполярного транзистора противоположного типа проводимости, и регистратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры путем улучшения помехоустойчивости устройства, другой р-в-переход второго биполярного транзистораподключен параллельно нагрузке усилителя, источник питания выполнен сизменяющимся выходным напряжениеми снабжен ограничителем тока, причемрегистратор включен параллельнодвухпроводной линии связи.2. Устройство по п,1; о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения его .надежностидатчиктемпературы подключен к двухпроводной линии связи через диодный мост.3. Устройство по пп.1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е ся тем, что транзисторы датчика температуры включеныинверсно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СНА 9 33883920,кл. 73-360, опублик. 1968,2. Заявка Р 2815683/18-10,кл. С 01 К 7/00, опублик. 07.09.79