Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 К 7/О БРЕТЕНИЯ ПИС АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский институт электроннойтехники(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее полупроводниковый термопреобразователь, источник опорного напряжения, подключенный к первому входу первого модулятора, последовательно соединенныефазочувствительный выпрямитель, интегратор и индикатор, генератор тактирующих импульсов, выход которогосоединен с управляющими входами фазочувствитепьного выпрямителя и моду.лятора, резисторы, полевой транзистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, в него введены два делителянапряжения, два дифференциальныхусилителя, избирательный усилитель,сумматор, управляемый переключательи второй модулятор, управляющий входкоторого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход соединен ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 801173202 А с выходом интегратора, а выход черезпервый делитель напряжения подключенк первому входу сумматора, выход которого через избирательный усилительподключен к входу фазочувствительного выпрямителя, а второй вход соединен с выходом управляемого переключателя, входы которого соединены соответственно с общей шиной устройстваи выходами второго делителя напряжения, вход которого подключен к выходу первого модулятора, при этом термопреобразователь, выполненный в виде последовательно соединенных диодов, включен между инвертирующимвходом и выходом первого дифференциального усилителя, неинвертирующийвход которого подключен к общей шинеустройства, а точка соединения диодов подключена к-стоку полевого транзистора, затвор и исток которогоподключены соответственно к выходуи инвертирующему входу второго дифференциального усилителя, неинверти.рующий вход которого через первый,.второй и третий резисторы подключенсоответственно к выходу модулятора,инвертирующему входу первого диффе-ренциального усилителя и источникуопорного напряжения, соединенномучерез четвертый резистор с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя.Изобретение относится к темпера-турным измерениям, а именно к устройствам для измерения температурыс полупроводниковым термопреобразователем. 5Целью изобретения является повышение точности измерения температуры.На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерениятемпературы. 1 ОУстройство содержит источник 1опорного напряжения, первый и второймодуляторы 2 и 3, управляемый переключатель 4, один из входов которогосоединен с общей (земляной) шиной 15устройства 5, сумматор 6 избирательный усилитель 7, фазочувствительныйвыпрямитель 8, интегратор 9, индикатор 10, делители напряжения 11 и 12,генератор тактовых импульсов 13, полупроводниковый термопреобразователь14, выполненный в виде размещенныхна одном кристалле и последовательносоединенных полупроводниковых диодов15 и 16, точка соединения которых 25является дополнительным третьим входом, Каждый из модуляторов 2 и 3 (начертеже показана конструкция толькомодулятора 2) содержит два управляемых ключа 17 и 18, последовательно З 11соединенных между входом и общей шиной, к точке соединения которых подключен повторитель напряжения 19,Выходы первого модулятора и источника опорного напряжения через четыререзистора 20-23 подключены к входампервого 24 и второго 25 дифференциальных усилителей, выход второго усилителя 25 соединен с затвором полевого транзистора 26, исток транзис-б тора соединен с инвертирующим входом второго усилителя 25, а сток подключен к точке соединения диодов.В качестве термопреобразователя 14 можно использовать, например, диф:ференциальную пару транзисторов (в диодном включении) типа 156 НТ 1 или диодные сборки типа КДС 627 А, параметры которых согласованы с большой точностью, т,е. они имеют равные значения объемных сопротивлений базы.Устройство для измерения температуры работает следующим образом.Опорное напряжение Оисточника 1 опорного напряжения поступает на 55 резисторы 20 и 23 и одновременно на первый ключ 17 модулятора 2, С гене. ратора 13 тактовых импульсов на управляющий вход модулятора 2, т.е. на управляющие входы ключей 17 и 18, работающих в противофазе, поступает управляющее напряжение О яр в виде меандра с частотой 1 . Это напряжение управляет работой модулятора 2 таким образом, что при наличии на выходе генератора 13 положительного перепада Опервый ключ 17 открыт, а второй ключ 18 закрыт, При этом вход повторителя напряжения 19 подключен к источнику 1 опорного напряжения, При появлении на выходе генератора 13 отрицательного перепада Ои первый ключ 17 закрыт, а второй ключ 18 открыт. При этом вход повторителя 19 подключен к общей шине с нулевым потенциалом. В результате на выходе модулятора 2 с частотой появляются импульсы напряжения, амплитуда которых равна О в . В качестве парафазных ключей 17 и 18 в модуляторах 2 и 3 могут быть использованы, например, двунаправленные ключи серии 590 КНЧ, а в качестве повторителя напряжения 19, например, операционный усилитель типа 140 УД 14. Такое построение модуляторов устраняет влияние остаточного сопротивления ключей и их изменений на работу модуляторов, так как входной ток повторителя напряжения, выполняющего функции согласующего каскада, оченьмал.При работе модулятора 2 напряжение в общей точке соединения резисторов 20-22 и на неинвертирующем входе усилителя 25 и соответственно падение напряжения на резисторе 22 принимают два значения с частотой 1:О -О К 1Сф)О: Ооп Кга падение напряжения на резисторе 23принимает два значения:КСг)ОО,-О к = О, к,Фгде 1, К - коэффициенты передачипо напряжению делителя, образованно.го резисторами 20-22, в общую точкусоединения этих резисторов, когдарезистор 21 подключен к источнику 1опорного напряжения и к общей шинеустройства,11 ф т"1173202 Составитель В КуликовРедактор М.Циткина Техред М,Пароцай Корректор М.Розман Заказ 5039/38 Тираж 897 Подписное ВЕ 1 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 соединительного кабеля и их измененийи от наЧального тока, диода.С помощью переключателя 4 можноизменять величину напряжеНия Оп Кяпэобеспечивая тем самым задание опреде. 1ленной начальной точки шкалы отсчета.Положениям "С", "Ф" и "К" переключателя 4 соответствуют шкалы Цельсия, Фаренгейта и Кельвина.