Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к приборостроениго и может быть использовано для измерения температуры объектов. Изобретение является усовершенствованием устройства по авт.св.Р 1206628, где, с целью повышения точности, между первой парой диодов 4, 5 и общим проводом схемы введен резистор 10, с помощью которого осуществляют компенсацию объемного омического сопротивления диодов 4, 5 и 8, 9, причем отношение сопротивления резистора 10 к омическому сопротивлению диода равно отношению разности сопротивлений терморезисторов 6, 7 к сопротивлению терморезистора 7. 1 ил.

(д у С Оl К 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (61) 1206628 (21) 4248154/24-10 (22) 19.05.87 (46) 07.11.88. Бюл. Р 41 (71) Ленинградский гидрометеорологический институт (72) В.А. Степанюк (53) 536.531(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1206628, кл. G 01 К 7/24, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TENIIEРАТУРЦ (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано

„.ЯО„, 1436095 А2 для измерения температуры объектов.

Изобретение является усовершенствованием устройства по авт.св.Р 1206628, где, с целью повышения точности, между первой парой диодов 4, 5 и общим проводом схемы введен резистор 10 с помощью которого осуществляют компенсацию объемного омического сопротивления диодов 4, 5 и 8, 9, причем отношение сопротивления резистора IО к омическому сопротивлению диода равно отношению разности сопротивлений терморезисторов б, 7 к сопротивлению терморезистора 7. l ил.

1436095 резистора !О соотве тс тв енно; — объемное омическое

В1 — В2 1

v 3.

R1

R.-, Ез+ Ra ем

R3 . R1 - R2.

Изобретение Относится к приборо"" строени0, может быть использовано в составе измерительных систем для измерения температуры всесозможных объ5 еКТоВ и является усовершенствовани(и изобретения по авт. св. !1" 1206628.

Целью изоб етения является повышение точности измерения уменьщения влияния объемного омическсго сопро- 1О тивления логарифмирующих диодов.

На чертеже приведена эпектричес кая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения темпера-!

,туры содержит операционный усилите-- :, (ОУ) 1, первый резистор 2, конденса тор 3> первую пару диодов 4 и 5, пер, вый термореэистор 6, второй терморе, эистор 7, вторую пару диодов 8 и 9

:и второй резистор 10.

,.)

Предлагаемое устройство является ! мультивибратором. Учет омического

: сопротивления диодов и введенного ре,; зистора 10 приводит к появлению на эквивалентной схеме устройства до- 25 полнительных сопротивлений, включенных последовательно с дисдами. В итоге в составе напряжений на каждом из входов ОУ присутствуют составляющие напряжения, определяемые омическими 30 сопротивлениями делителей, подключенных к общему проводу схемы устройства. Различие в величинах токов в делителях, определяемых различием в величинах сопротивлений терморезисторов, приводит r формированию в напряжении управляющей обратной связи разностного напряжения рассматриваемых составляющих с экспоненц -:альной зави-: симостью от измеряемой температуры. gg

Учитывая, что данные составляющие подключены к дифференциальным входам

ОУ с одинаковым коэффициентом передачи, исключение данного разностного напряжения может быть обесгечено при равенстве коэффициентов делителей по омнческим составляющим последних, т.е. при условии

Преобразуя выражение (1), полу-га-где В Н k — сопротивление термаз резисторов 6 и 7 и согротивление одного диода..

Выполнение условия на выбор сопротивления R> введенного второго резистора 10 обеспечивает. компенсацию влияния объемнь х омических сопротивлений логарис мических диодов на линейность зависимости частоты генерации устройства от измеряемой температуры. В известном устройстве сопротивления полупроводниковых терморезисторов удовлетворяют условию

32 = Р,exp -=, В„> В2, (3)

В - Б где В,-, Б2 — постоянные первого 6 и второго 7 терморезисторов зависящие,от физических свойc тв полупроводникового материала терморезистора, К.

На резиетивные элементы известного устройства наложено также условие

R,2 < R (c R .- где R — сопротивление первого резистора 2.

При учете изменчивости сопротивлений терморезисторов от температуры удовлетворение условию (1) также обеспечивается с приемлемой точностью. Прео бразует выражение (3) с учеучетом (1) 1!.Ь RA, H f Б2

= ехр т

При практическом подборе пар терморезисторов

В соответствии с этим приближенHGe описание экспоненциальной зависимости в правой части выражения (4) степенным рядом приводит к быстрой сходимости последнего при учете вы-.ражения (5), что позволяет ограничиться первыми членами .разложения.

С учетом этого (4) преобразуется к виду

R; ., В1 — В2 (В, -82)

2 .ь — = +

Р. Т 67 а

i 6) Подставляя i,исленные значения по выражению (5), имеюглеся в практччес143б095

4 ких случаях, в выражение (6), полу- Ф к.,лу-ормула изобретения

Ra Bt - Вг — ((7) Рй

4 2 где R, B. — сопротивления соответственно первого и второго терморезисторов; сопротивление второro резистора; объемное омическое сопротивление одного логарифмирующего диода.

Составитель А. щедрин

Техред М.Ходанич Корректор М. Васильева

Редактор И. Шулла

Заказ 5645/47 Тираж 607 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

При выборе величины сопротивления

Н по выражению (7) ос таточная, нескомпенсированная составляющая этого соотношения, определяемая остаточными 1 О членами разложения, на порядок ниже

1основной величины первого члена), со о тв етс твенно, на по рядок ниже и вносимая нелинейность в характеристику преобразования устройства. Учитывая, что максимальное влияние объемного омического сопротивления диодов проявляется при максимальных токах в делителях (когда сопротивления терморезисторов минимальны), целесообразно выбор величины сопротивления

Е резистора 10 по условию (1) производить по сопротивлениям терморезисторов в зоне верхней границы диапазона измеряемых температур. 25

Устройство для „измерения температуры по авт. св. Р 1206628, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения влияния объемного омического сопротивления логарифмирующих диодов, между первой парой диодов и общим приводом введен второй резистор, сопротивление которого удовлетворяет соотношению