RU2000556C1 - Температурный датчик - Google Patents

Abstract

Использование: дл  контрол  температуры энергосистем значительной прот женности . Сущность: температурный датчик содержит три транзистора 1-3 и два резистора 4, 5, 1 ил.

Description

/;

К

S

Ю О О

о

СП

ел о

о

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано длл контрол  температуры энергосистем значительной прот женности.

Изоестно устройство дл  измерени  температуры, выполненное в виде релаксационного генератор а (см.патент США Nfc 3383920, кл. 73-360, опубл.1968).

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерени  температуры.

Наиболее близким к преложенному устройству , выбранному в качестве прототипа,  вл етс  датчик температуры, выполненный на двух бипол рных транзисторах противоположной проводимости (см,а.с.СССР №987411, кл. G 01 К 7/00. 1981).

Недостатком прототипа  вл етс  наличие третьего резистора делител  напр жени  и чувствительного к температуре второго транзистора противоположного первому типа проводимости, усложн ющего его настройку и снижающего функциональную надежность из-за протекани  тока при подаче напр жени  пол рностью, обратной рабочему, и вызывающей дополнительный саморазогрев транзисторов.

Целью изобретени   вл етс  повышение функциональной надежности и упрощение настройки.

Цель достигаетс  тем, что в температурный датчик, включающий два бипол рных транзистора противоположного типа проводимости , резистивный делитель напр жени  со средней точкой, подключенный первым выводом к первой шине источника питани , к второй шине которого подключен вывод второго перехода второго транзистора , введен третий транзистор в диодном включении, с образованием с вторым транзистором токового зеркала, при этом база третьего транзистора соединена с выводом первого перехода первого транзистора, а вывод второго перехода третьего транзистора и второй вывод резистивного делител  подключены к второй шине источника питани .

Благодар  совокупности отличительных признаков у за вленного технического решени  по вл етс  новое свойство, ведущее к достижению указанного эффекта.

Простота настройки температурного датчика достигаетс  за счет того, что термочувствительным элементом  вл етс  только первый транзистор и делитель напр жени  состоит из двух резисторов, которые могут отбиратьс  перед установкой попарно с любой точностью, а через токовое зеркало осуществл етс  положительна  обратна  св зь.

Кроме того, все транзисторы наход тс  в закрытом состо нии при напр жении, обратном рабочему. Это позвол ет снизить саморазогрев температурного датчика током обратной пол рности и устран ет его протекание , что ведет к увеличению точности измерени  и повышени  функциональной надежности,

Сущность изобретени  по снена элект- рической схемой температурного датчика, приведенной на чертеже.

Датчик состоит из резистивного делител  напр жени  4, 5, термочувствительного бипол рного транзистора 1, транзисторов 2, 3, образующих токовое зеркало и осуществл ющих положительную обратную св зь между выходом и входом устройства, причем, первый транзистор - одного типа проводимости, а второй и третий - противо- положного.

Принцип работы температурного датчика заключаетс  в следующем.

Напр жение питани  переменного тока с ограниченным значением при коротком замыкании поступает на шины питани  в пол рности, соответствующей проводимости транзистора 1. При этом на средней точке делител  и базе первого транзистора по вл етс  напр жение, вызывающее его приоткрывание.

Током транзистора 1 управл ютс  транзисторы 2 и 3, причем ток транзистора 2 добавл етс  к току базы первого транзистора , который еще более открываетс , чтоспо- собствует возникновению процесса релаксации.

Таким образом транзисторы 1-3 переход т в открытое состо ние, при этом падение напр жени  на них составл ет не более 0,75...0,1 В.

Напр жение же начала релаксации, несущее информацию о температуре, составл ет 10...15 В и имеет линейную зависимость, причем с ростом температуры напр жение начала релаксации снижаетс .

Диапазон измерени  температуры соответствует предельным значени м параметров бипол рных транзисторов.

Чувствительность напр жени  релакса- ции к температуре составл ет около 20...40 мВ/К.

При смене пол рности напр жени  питани  на противоположную происходит запирание транзисторов, предотвращающее протекание через них тока.

Далее процесс повтор етс  с частотой прикладываемого напр жени  питани .

В измерительную температурную зону можно помещать как отдельно первый транзистор , так и датчик в целом, что и определ ет его конструктивное исполнение.

Все транзисторы могут быть включены как в пр мом направлении, так и инверсно.

В св зи с отсутствием реактивных элементов возможно интегральное или гибридное исполнение температурного датчика, снижающее его массу, габариты и тепловую инерционность.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Температурный датчик, содержащий первый транзистора, второй транзистор противоположного типа проводимости, соединенный базой с выводом первого перехода первого транзистора, подключенного выводом второго перехода к первой шине источника питани , база первого транзисто0

   5

   ра соединена с выводом первого перехода второго транзистора и со средней точкой резистивного делител  напр жени , подключенного первым выводом к первой шине источника питани , к второй шине которого подключен вывод второго перехода второго транзистора, отличающиес  тем, что, с целью повышени  функциональной надежности , в него введен третий транзистор в диодном включении с образованием с вторым транзистором токового зеркала, при этом база третьего транзистора соединена с выводом первого перехода первого транзистора , а выход второго перехода третьего транзистора и второй вывод резистивного делител  подключены к второй шине источника питани .