RU2042120C1 - Датчик температуры - Google Patents
Датчик температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042120C1 RU2042120C1 SU5031676A RU2042120C1 RU 2042120 C1 RU2042120 C1 RU 2042120C1 SU 5031676 A SU5031676 A SU 5031676A RU 2042120 C1 RU2042120 C1 RU 2042120C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- output
- voltage divider
- capacitor
- diode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Использование: в измерительной технике, в частности в устройствах датчика температуры для ее измерения в электрических аппаратах с автономными источниками питания постоянного тока. Сущность изобретения: датчик температуры содержит источник питания, конденсатор, усилитель постоянного тока, имеющий выход и соединенный шиной питания через ограничитель тока с одним выходом источника питания и с одним выводом конденсатора, а общей точкой с другим выводом конденсатора. Датчик также снабжен резистивным делителем напряжения с выходом, диодом и регулятором тока. При этом резистивный делитель напряжения включен параллельно усилителю постоянного тока. Регулятор тока подключен параллельно источнику питания и соединен своими выходами соответственно с выходами усилителя постоянного тока и резистивного делителя напряжения. Диод включен последовательно с ограничителем тока между ним и шиной питания усилителя постоянного тока. Объединенные выводы диода и ограничителя тока связаны с выходом регулятора тока. 1 ил.
Description
Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры в электрических аппаратах с автономными источниками питания постоянного тока.
Известен датчик температуры с усилителем постоянного тока [1]
Недостатком этого устройства является ограниченная возможность по точности измерения и помехоустойчивости в связи со сложностью согласования с источниками питания постоянного тока, требующими введения дополнительных элементов для задания автогенераторного режима.
Недостатком этого устройства является ограниченная возможность по точности измерения и помехоустойчивости в связи со сложностью согласования с источниками питания постоянного тока, требующими введения дополнительных элементов для задания автогенераторного режима.
В качестве прототипа принят датчик температуры [2] содержащий источник питания, усилитель постоянного тока.
Недостатком существующего устройства является понижение помехоустойчивости и точности при работе от источника постоянного тока с широким диапазоном рабочих напряжений.
Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости за счет снижения погрешности считывания информации.
Цель достигается тем, что датчик температуры, содержащий источник питания, усилитель на транзисторе с резистивной нагрузкой, выход которого связан с его входом делителем напряжения на резисторах, при этом один выход источника питания связан шиной питания с выходом усилителя через ограничитель тока, а другой выход источника питания соединен с общей точкой усилителя, снабжен дополнительным резистивным делителем напряжения и конденсатором, включенными параллельно усилителю на транзисторе с резистивной нагрузкой через дополнительный резистор, диодом, включенным последовательно с ограничителем тока, регулятором тока, подключенным параллельно к источнику питания и соединенным своими входами соответственно с выходами усилителя и дополнительного резистивного делителя напряжения, причем один вывод диода объединен с выводом ограничителя тока и связан с выходом регулятора тока, а другой вывод диода с объединенными выводами дополнительного резистора, конденсатора и дополнительного резистивного делителя напряжения.
Эффективность работы устройства достигается за счет того, что резистивный делитель напряжения включен параллельно усилителю постоянного тока (на транзисторе с резистивной нагрузкой) и позволяет поддерживать заданный уровень напряжения на входе регулятора тока. Регулятор тока, в свою очередь, позволяет с высокой точностью поддерживать равенство выходных напряжений усилителя постоянного тока и резистивного делителя напряжения до долей милливольта ≈10-4 В при крутизне температурной характеристики датчика температуры до 80 мВ/К и напряжении питания 30 В.
Диод дает возможность разделить по величине постоянные времени заряда конденсатора с целью обеспечения заданной частоты релаксации.
Взаимосвязь этих элементов обеспечивает более широкий диапазон изменения напряжения питания и температуры, обеспечивает симметричный для помех вход регулятора тока и режима постоянного тока.
На чертеже изображена структурно-электрическая схема датчика температуры.
Датчик состоит из усилителя 1 постоянного тока (на транзисторе с резистивной нагрузкой), резистивного делителя 2 напряжения, диода 3, компаратора 4, выполняющего функцию регулятора тока, источника 5 питания, резистора 6, используемого в качестве ограничителя тока, и конденсатора 7.
Включение конденсатора 7 параллельно усилителю 1 постоянного тока и дополнительному резистивному делителю 2 напряжения увеличивает помехоустойчивость устройства за счет создания заданных режимов заряда и разряда.
Вместо резистора 6 можно включить мостовую схему резистивного датчика, например Si-тензодатчика, и осуществлять температурную компенсацию его основной характеристики. В качестве регулятора тока, кроме компаратора, может быть использован операционный усилитель.
Принцип работы датчика температуры заключается в следующем.
Напряжение от источника 5 питания поступает через резистор 6 и диод 3 на конденсатор 7, усилитель 1 постоянного тока и резистивный делитель 2 напряжения, а также непосредственно на компаратор 4 к его шинам питания. При увеличении напряжения на конденсаторе 7 транзистор усилителя постоянного тока начинает отпираться, что приводит к относительному снижению по сравнению с выходным напряжением резистивного делителя выходного напряжения УПТ. При этом напряжение на выходе УПТ становится меньше выходного напряжения на резистивном делителе напряжения, что приводит к отпиранию компаратора 4, после чего прекращается заряд конденсатора 7 и начинается его разряд через включенные параллельно УПТ 1 и резистивный делитель 2.
Как только напряжение на выходе УПТ снизится до значения меньшего, чем на выходе резистивного делителя за счет запирания транзистора, компаратор запирается и процесс повторяется.
Информация о температуре поступает в виде уровня постоянного напряжения с конденсатора 7 и в виде импульсного сигнала с выхода компаратора 4. Таким образом, на выходе компаратора 4 относительно общей точки усилителя 1 и источника 5 питания формируется импульс, амплитуда которого равна постоянному напряжению на конденсаторе 7. Температурный коэффициент датчика температуры равен 1/273 и отрицателен по знаку.
Абсолютная крутизна температурной характеристики вычисляется по формуле
Um Uупр (А+1/B) ˙ 2, где Uупр напряжение на управляющем переходе транзистора УПТ;
А коэффициент делителя напряжения плеча усилителя постоянного тока;
В статический коэффициент усиления по току транзистора.
Um Uупр (А+1/B) ˙ 2, где Uупр напряжение на управляющем переходе транзистора УПТ;
А коэффициент делителя напряжения плеча усилителя постоянного тока;
В статический коэффициент усиления по току транзистора.
А= (R/r+1), где r резистор, включенный параллельно управляющему переходу транзистора УПТ;
R другой резистор УПТ.
R другой резистор УПТ.
Крутизна температурной характеристики одного управляющего перехода транзистора составляет около 2 мВ/К с отрицательным знаком, полностью датчика температуры:
2А ˙ 2 80 мВ/К при напряжении питания 30 В и R=40 кОм; r=2 кОм; UЭБ=0,6 В.
2А ˙ 2 80 мВ/К при напряжении питания 30 В и R=40 кОм; r=2 кОм; UЭБ=0,6 В.
Claims (1)
- ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий источник питания, усилитель на транзисторе с резистивной нагрузкой, выход которого связан с его входом делителем напряжения на резисторах, при этом один выход источника питания связан шиной питания с выходом усилителя через ограничитель тока, а другой выход соединен с общей точкой усилителя, отличающийся тем, что в него введены дополнительный резистивный делитель напряжения и конденсатор, включенные параллельно усилителю на транзисторе с резистивной нагрузкой через дополнительный резистор, диод, включенный последовательно с ограничителем тока, регулятор тока, подключенный параллельно к источнику питания и соединенный входами соответственно с выходами усилителя и дополнительного резистивного делителя напряжения, причем один вывод диода объединен с выводом ограничителя тока и связан с выходом регулятора тока, а другой вывод с объединенными выводами дополнительного резистора, конденсатора и дополнительного резистивного делителя напряжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5031676 RU2042120C1 (ru) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Датчик температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5031676 RU2042120C1 (ru) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Датчик температуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2042120C1 true RU2042120C1 (ru) | 1995-08-20 |
Family
ID=21599023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5031676 RU2042120C1 (ru) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Датчик температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2042120C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493545C2 (ru) * | 2011-01-12 | 2013-09-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" | Устройство для определения температуры сахаросодержащих корнеплодов |
-
1992
- 1992-03-10 RU SU5031676 patent/RU2042120C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1264009, кл. G 01K 7/00, 1980. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 987411, кл. G 01K 7/00, 1981. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493545C2 (ru) * | 2011-01-12 | 2013-09-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" | Устройство для определения температуры сахаросодержащих корнеплодов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5426416A (en) | Automotive current sensor | |
EP0774178B1 (en) | Detection circuit with hysteresis proportional to the peak input voltage | |
JPH071283B2 (ja) | 電流測定装置 | |
JPS6152424B2 (ru) | ||
EP0303442B1 (en) | Multi-frequency capacitance sensor | |
US5406137A (en) | Circuit arrangement for evaluating the signal of a capacitive measuring sensor | |
US4215315A (en) | Low frequency signal period or ratio (period)-to-voltage converter | |
RU2042120C1 (ru) | Датчик температуры | |
US5189376A (en) | Method for the measurment of capacitance, with application to linear measurement of distance | |
JP2577800B2 (ja) | 自動車用直流電源の電流検出装置 | |
US3484692A (en) | Superregenerative circuit with switch means providing reference and measuring states | |
KR100370484B1 (ko) | 금속물체의 검출장치 | |
US3611124A (en) | Measuring circuit including switching means for charging a capacitance with alternate polarities in each switching cycle | |
US3965467A (en) | Analog-to-digital converters | |
SU875287A1 (ru) | Устройство дл бесконтактного измерени импульсных токов | |
SU991190A1 (ru) | Скважинный термометр | |
SU390665A1 (ru) | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПОЛНЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ | |
US4225796A (en) | Frequency-to-current conversion circuit | |
RU2017087C1 (ru) | Датчик температуры с частотным выходом | |
SU1190277A1 (ru) | Устройство дл измерени электрических параметров пороговых элементов | |
JP2511471B2 (ja) | 静電容量測定回路 | |
JPH02119314A (ja) | ゼロクロス電圧検出装置 | |
JP3066921B2 (ja) | 浮遊静電容量の影響を補正したゲート発振器 | |
SU1273855A1 (ru) | Устройство дл измерени переменного магнитного пол | |
SU1160321A1 (ru) | Устройство дл измерени амплитудных значений переменных электрических сигналов |