Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,1 11 52846I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.12,74 (21) 2080893/10 (51) М. Кл.- G 01К 7/22 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Ыинистрвв СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 16.09.76 (53) УДК 536.53 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. С. Громов, H. П. Калашникова и А. H. Меделяновский (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения температуры с полупроводниковыми термочувствительными элементами.

Известно устройство для измерения температуры, в котором в качестве термочувствительного элемента используется полупроводниковый диод, смещенный в прямом направлении j2J.

Устройство имеет низкую чувствительность, TdK как температурныи коэффициент напряжения прямосмещенного р — и-перехода имеет неоольшую величину.

Известно также устройство для измерения температуры, в котором в качестве термочувствительного элемента используется ряд прямосмещенных эмиттер-оазовых переходов многоэмиттернои транзисторнои структуры (3J

В 3Toiw у строистве нию нескольких эмиттер-базовых переходов чувствительность несколько повышается.

Наиболее олизким из технических решений является у.стройство для измерения температур, содержащее термочувствительный обратносмещенный диод, подключенный к входу транзисторного усилителя, включенного по схеме с общим эмиттером (11.

Термочувствительным параметром в этом устройстве является обратный ток р — n-перехода, величина которого сильно зависит от температуры, а следовательно, чувствительность устройства выше.

Величина обратного тока p — а-перехода соизмерима с током утечки, который во времени и от ооразца к ооразцу может изменяться в значительных пределах, что приводит к понижению стабильности коэффициента преооразования термочувствительного элемента, а, 10 следовательно, и точности измерения.

С целью повышения коэффициента преобразования термочувствительный обратносмещенный диод выполнен в виде одного из эмиттербазовых переходов двухэмиттерный транзисторной структуры, причем ооратное смещение на этот переход подано через дополнительный резистор, а транзисторный усилитель выполнен на прямосмещенном эмиттер-базовом переходе и коллекторе транзисторной

20 стру кту ры.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для измерения температуры, в когором в качестве многоэмиттернои транзисторной структуры исполь25 зуется микросхема типа КТ-118.

Устройство состоит из термочувствительного элемента 1 и усилителя 2. Термочувствительный элемент 1 выполнен на обратносмещенном эмиттер-базовом переходе микросхе30 мы 3. Последовательно с эмиттером этого пе528461

Редактор T. Янова Составитель Н. Никитин Корректор В. Петрова

Заказ 2023/13 Изд. ¹ 1617 Тира>к 814 Подписное

ЦН1 1ИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 рехода включен дополнительный резистс>р -1.

B качестве усилителя 2 используется второй транзистор микросхемы 3. Транзистор вксночен по схеме с общим эмиттером, а нагрузочный резистор 5 усилителя 2 подключен последовательно с коллекторным выводом микросхем 3.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения температуры все устройство помещается в среду, где измеряется температура. При изменении температуры изменяется падение напряжения на обратносмещенном переходе, что приводит к изменению тока базы усилителя 2, а следовательно, к измсн— нию напряжения на нагрузочном резисторе 5. 15

Повышение стабильности достигается за счет создания в обратносмещенном переходе ,режима лавинного пробоя, при этом обратный ток через переход выбирается в несколько по- 20 рядков большим тока утечки этого же перехода, а следовательно, нестабильность тока утечки не оказывает влияния на работу устройства.

Экспериментальные исследования показа- 25 ли, что для микросхем типа КТ-118, работающих в режиме лавинного пробоя, средний разброс температурного коэффициента напряжения равен ч-0,37 мВ в течение года. Для микросхемы типа KT-118 оптимальным режимом является обратный ток 0,1 мЛ при обратном напряжении порядка 50 В и температурном коэффициенте напряжения порядка

50 мВ/град.

Режим устанавливается подбором сопротивления резистора 4 для заданного значения напряжения источника питания, к которому предъявляются высокие требования по стабильности напряжения, существенным образомм влияющему на точность измерения температуры.

Формула изобретения

Устройстзо для измерения температуры, содержащее термочувствительный обратносмещенный диод, подключенный ко входу транзисторного усилителя, включенного по схеме с общим эмиттером, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента преобразования, термочувствительный обратносмещенный диод выполнен в виде одного из эмиттер-базовых переходов двухэмиттерной транзисторной структуры, причем обратное смещение на этот переход подано через дополнительный резистор, а транзисторный усилитель выполнен на втором прямосмещенном эмиттер-базовом переходе и коллекторе транзисторной структуры.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР ¹ 292077, кл. G 0!К 3/08, 18.06.б9 (прототип) .

2. Фогельсон И. Ь. «Транзисторные тсрмодатчики», Сов, Радио, М., 1972 г. стр. 12.

3. Лвт. св, СССР ¹ Зб1398, кл. G 011(7/22, 12.03.71.