Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области технической физики. Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения влияния нестабильности опорного напряжения. От источника 5 напряжения через резисторы 6 и 7 на входы операционных усилителей 8 и 9 поступают токи, равные по величине соответственно ток.ам коллекторов транзисторов 2 и 3, на эмиттерных переходах которых появляются соответственно напряжения Uj и U. Напряжение на выходе устр-ва будет равно U3+(U3-U)/R,, R,2 , где R,, и Е,- величины сопротивлений резисторов 11 и 12. 1 3.п. ф-лы. 2 ил. с С/) 00 ел ю ю 4: фиг1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 К 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3930597/24-10 (22) 18.07.85 (46) 15.1 1 ° 87. Бюл. № 42 (71) Агрофиэический научно-исследовательский институт и Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72) А.С.Баран, Б.С.Голубь, В.С.Гутников, И.Б.Фогельсон и С.В.Хазанов (53) 536.53 (088,8) (56) Заявка Японии ¹ 54-12835, кл. G 01 К 7/24, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 830148, кл. G 01 К 7/16, 1976.

„„SU„„1352242 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР!! (57) Изобретение относится к области технической физики. Цель изобретения — повьппение точности измерения путем исключения влияния нестабильности опорного напряжения, От источника 5 напряжения через резисторы 6 и 7 на входы операционных усилителей

8 и 9 поступают токи, равные по величине соответственно токам коллекторов транзисторов 2 и 3, на эмиттерных переходах которых появляются соответственно напряжения U< и !! ° Напряжение на выходе устр-ва будет равно

U>+(U Uz) R«Rià, где Ни и Rià величины сопротивлений резисторов

11 и 12. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

I 135224

Изобретение относится к технической физике, а именно к устройствам для измерения температуры.

Цель изобретения — повышение точ5 ности измерения путем исключения влияния нестабильности опорного напряжения.

На фиг ° 1 представлена электрическая схема устройства для измерения температуры; на фиг. 2 — электрическая схема модифицированного варианта устройства.

Устройство содержит термодатчик

1, выполненный на согласованной тран- 15 зисторной паре 2 и 3, цепь 4 питания термодатчика, содержащую источник 5 напряжения, резисторы 6 и 7 и операционные усилители 8 и 9, а также операционный усилитель 10, резисторы

11 и 12. С целью дальнейшего повышения точности в устройство может быть введен дополнительный резистор 13.

Устройство работает следующим образом. 25

От источника 5 напряжения через резисторы 6 и 7 на входы операционных усилителей 8 и 9 поступают токи, равные по величине соответственно токам коллекторов транзисторов 2 и 3, на эмиттерных переходах которых появляются соответственно напряжения и u»,..

Напряжение U на выходе устройства при этом равно

U3-U2, 11 =U + ----- ° R

1о 3 R

ft где В и R, — величины сопротивлений

4t соответственно резисто- 4р ров 11 и 12.

Напряжение на прямосмещенном эмиттерном переходе транзистора определяется выражением

3 Я о

U U (3) где R u R — величины сопротивлений резисторов 6 и 7;

I и Хз — токи коллекторов транзисторов 2 и 3;

U — величина напряжения источника 5; — ее номинальное значео ние

hU — ее нестабильность.

Подставляя выражение (2) для напряжений транзисторов 2 и 3 с учетом (3) в формулу (1) и ограничиваясь линейным приближением для логарифмов, при условии, что соответствующим выбором сопротивлений обеспечено:

R,.В„(4) U (T=T ) =O; получим

k д11, nk82 чт, хт

ДУ

9

U =-ю т о

kT

Ч (5) где введено обозначение 8 =Т-Т г о

При введении в устройство резистора 13 и при выполнении условий:

kTo В,, R

2 г

I, — ток коллектора;

I„ — начальный ток коллектора;, "о

Т вЂ” абсолютная температура; — напряжение на эмиттерном пео реходе. при Т=Т и I„=I

"о

k — постоянная Больцмана;

q — заряд электрона, Величины обоих транзисторов равны между собой, так как транзисторы образуют согласованную пару, кроме того:

nkT T — — ln — + ч т, =U (1 )+U

S3 Зо оТ аъ Т

kT IK

+ — 1n — "Ч . Тк (2) где U — экстраполированное к темпеЪ ратуре абсолютного нуля значение ширины запрещенной зоны полупроводникового материала;

n — постоянная, определяемая процессами производства транзисторов (для кремниевых и-р-и-транзисторов с двойной диффуэией п=1,5); о Ч н Вт В i R (7) где Е,3 — сопротивление резистора i 3, действуя как и ранее, получим

u = — — v, +(n-i) — - + — -.— —

8 кт, kT,ьЮ т. o q q U J

nk8 kT Г дц дб — — — —. + -- - 1п(+ — )- — . (8)

Чтр Ч 11о 11о

Из (8) можно определить величину сопротивления резистора 13 и отношение R ей Фн

Rv . u,(а..— — -) 13522

1П о о q

ЕТ, и (9) Формула и з о б р е т е н и я

Составитель А.Цедрин

Редактор М.Петрова Техред М.Моргентал

Корректор Н.Король

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. W/5

Заказ 5553/36

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1, Устройство для измерения температуры, содержащее термодатчик в виде согласованной транзисторной пары, цепь питания термодатчика, дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с эмиттером одного из транзисторов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це42 о лью повьппения точности путем исключения влияния нестабильности опорного напряжения, в него введены два резистора, один из которых включен между эмиттером второго транзистора и инвертирующим входом дифференциального усилителя, а другой — между тем же входом дифференциального усилителя и его выходом.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в устройство введен дополнительный резистор, включенный последовательно в цепь эмиттера второго термочувствительного транзистора.