Устройство для измерения температуры
Изобретение относится к технической физике. Цель изобретения -повышение точности устройства. Два термочувствительных диода 3,4, образующих термодатчик 2, включены в два смежных плеча мостовой схемы последовательно. Резисторы 5,6 включены в два других смежных плеча мостовой схемы. Источник 1 питания с последовательно включенным дополнительным резистором 8 включен в диагональ мостовой схемы между точками соединения диодов с резисторами. Выходной сигнал снимается с диагонали мостовой схемы между точкой соединения диодов 3.4 и точкой соединения резисторов 5,6. 1 ил.
СОЮ:3 СОВ1- t CKVIX
СОЦИАЛИС7ИЧЕCKÈÕ
РЕСПУБЛИК (5! )s 6 01 К 7/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741971/10 (22) 19.06,89 (46) 23.11,91. Бюл, М 43 (71) Агрофизический научно-исследовательский институт (72) Б.С.Голубь, А.С,Баран, П.Г.Горчаков, С.А.Жесан и Г.Н. Стрельцина (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 154110, кл. G 01 К, 1963.
Кривоносов А.И. Полупроводниковые датчики температуры. M.: Энергия, 1974, с.
121 — 122. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫЫ,, Ж„, 1693402 А1 (57) Изобретение относится к технической физике, Цель изобретения — повышение точности устройства. Два термочувствительных диода 3,4, образующих термодатчик 2, включены в два смежных плеча мостовой схемы последовательно. Резисторы 5,6 включены в два других смежных плеча мостовой схемы. Источник 1 питания с последовательно включенным дополнительным резистором 8 включен в диагональ мостовой схемы между точками соединения диодов с резисторами. Выходной сигнал снимается с диагонали мостовой схемы между точкой соединения диодов 3,4 и точкой соединения резисторов 5,6, ил.
1893402
U=U00(1= — ) Uо — — - k — + — k —, (1)
Г, Т пkT Т kT I
То !о q Tp q )o где Озо — экстраполированное к температуре абсолютного нуля значение ширины за- 25 прещенной зоны полупроводника;
g — заряд электрона; и — постоянная, определяемая технолоI »eA производства полупроводниковых приборов (n--1,5); 30
k -- постоянная Больцмана, Т вЂ” абсолютная температура;
То — начальное значение температуры, ! — ток через р-и-переход; ! о — номинальное значение тока I, 35
Up — напряжение на р-и-и-;pox ::qe.
o êT а Т
При Т = Tc, 1:= 1о членом — — — --й — при
То рассмотрении можно пренебречь, так как он 40 не влияет на положение нуля и не зависит от тока через переход, Соответственна напряжения !!з и U4 на диодах 3 и 4 будут определяться выражениямии 45
Т, T kT0 1 50 4 =- !.!з0з (1 -- — ) + 4з (-- ) - - — — - п —.
Tp Тp q 1 (2!
Г !сТ
То С! Ip
Р) Т
U4 =- 13з04 1 — — ) + Up4 (! ированные к абш»puHI! запрегде !..!зоз, Ug0 экстрапо" сслютному нулю значени:, Изобретение относится к технической физике, в частности к устройствам для температурных измерений, содержащим полупроводниковые датчики температуры.
Целью изобретения является повыше- 5 ние точности устройства, На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит источник 1 питания, термодатчик 2, выпогIHBHHblA в виде 10 термочувствительных диодов 3 и 4, резисторы 5 и б, дополнительные резисторы 7 и 8, Работа устройства рассмотоена без учета влияния на величинутока через термочувствительные диоды напряжения на них и 15 шунтирующего действия резисторов плеч моста.
Напряжение на прямосмещенном р-ипереходе описывается выражением щенных зон полупроводниковых материалов соответственно диодов .; и
0оз, Оо4 напряжения на диодах 3 и 4 пр.è Т = T0, = !0.
Выходное напряжение равно нулю при
Т = Т0 и 1 = !0 при выполнении условия (О.з + U04 + Rg Ip ) « —,— =- ., (4)
Нестабильность "нуля" при изменении тока ! будет равна нулю при выполнении условия (0з+О4+Рв I)- =- (5) д! !16+ н5 д
Подставив формулу(5) в выражения (2) и (3), после дифференцирования получают при = -!0 (2 Tp 1 . 1 ) 1 б kT 1! о Re+ R5 q Ic! с То р 1-!0з -Р q
R6 „ k T0 ! !O4 То 1 аз — U04
Рв = (8) q Io U Tc
1-:-.:.стабильность "нуля" устройства с определенными из выражений (7) и (8) параметрами ! т, оз — !i04, h,I вых q 2! То I0
U03 + 04 о
Ip+ l
16 =(I0
При 00з = 0,7 В, 004= 0,15 В Та = 300 К иМ = 0,110, т.е, при 10;4-ной нестабильности тока, ошибка составляет около 0,02 ь, wTo обеспечивает noBbILIjGHI4e Toчности измерений.
Формула изобретения
Устройство для измерения температуры, содержащее источник питания, два последовательно соединенных термочувствительныхдиода, два последовательно соединенных резистора, о т л и ч а ю.ц е е с я тем, что, с целью повышения гочности„в него введения два дополнительных резистора, причем второй дополнительный оезистор, два рeýèñòoðà и два термочувствительных диода соединены последовательно в виде измерительного моста, к одной диагонали которого подключены саединенные последовательно источник пиСоставитель А. Чистяков
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Малец
Редактор Г. Бельская
Заказ 4068 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 тания и первый дополнительный резистор, тельных диодов второй див опали измр<; аточкисоединенияпервогоивторогорези- тельного моста подключены к выходным сторов, первого и второго термочувстви- клеммам устройства,
