RU2317531C2 - Device for measuring temperature difference - Google Patents

Device for measuring temperature difference Download PDF

Info

Publication number
RU2317531C2
RU2317531C2 RU2006106082/28A RU2006106082A RU2317531C2 RU 2317531 C2 RU2317531 C2 RU 2317531C2 RU 2006106082/28 A RU2006106082/28 A RU 2006106082/28A RU 2006106082 A RU2006106082 A RU 2006106082A RU 2317531 C2 RU2317531 C2 RU 2317531C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
diagonal
amplifier
peak detector
measuring
Prior art date
Application number
RU2006106082/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006106082A (en
Inventor
Александр Иванович Фесенко
Игорь Николаевич Ищук
Юрий Васильевич Чудинов
Original Assignee
Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт) filed Critical Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт)
Priority to RU2006106082/28A priority Critical patent/RU2317531C2/en
Publication of RU2006106082A publication Critical patent/RU2006106082A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2317531C2 publication Critical patent/RU2317531C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: device comprises two temperature-sensitive resistors connected to the arms of the electric bridge whose measuring diagonal is connected with the input of the amplifier, peak detector connected with the output of the amplifier, store condenser, and pulse generator whose output is connected with the power bridge diagonal and the control input of the peak detector through the delay unit. The storage condenser is connected with the insulated control electrode of one of the temperature-sensitive resistors and output of the device.
EFFECT: enhanced precision.
2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности температур.The invention relates to measuring equipment and can be used to measure the temperature difference.

Известно устройство для измерения разности температур (патент SU №1673880 A1, G01К 7/32, 3/08) авторов B.C.Москалева и А.А.Леонова, опубликованное 30.08.91 в бюл. №32, содержащее два терморезистора, включенных в смежные плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы первого дифференциального усилителя, генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, размещенным в рабочей камере термостата, с расположенными в ней холодными спаями термоэлектрической батареи, горячие спаи которой расположены на радиаторе термостата, второй электрический мост, в одно из плеч которого включен терморезистор, расположенный в рабочей камере термостата, а к измерительной диагонали подключены входы второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с термоэлектрической батареей, и измерительный прибор, а также дополнительная термоэлектрическая батарея, генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором и преобразователь частоты, входы которого соединены с выходами обоих генераторов частоты, а выход подключен к измерительному прибору, причем один из пьезоэлектрических резонаторов установлен на охлаждающей, а другой - на нагревающей поверхности термоэлектрической батареи, которая расположена в рабочей камере термостата и соединена с выходом первого дифференциального усилителя.A device for measuring the temperature difference (patent SU No. 1673880 A1, G01K 7/32, 3/08) of the authors B.C. Moskalev and A.A. Leonov, published on 08/30/91 in bull. No. 32, containing two thermistors included in adjacent shoulders of the electric bridge, to the measuring diagonal of which the inputs of the first differential amplifier are connected, a frequency generator with a thermosensitive piezoelectric resonator located in the working chamber of the thermostat, with cold junctions of the thermoelectric battery located in it, hot junctions of which are located on the radiator of the thermostat, a second electric bridge, in one of the shoulders of which a thermistor is located, located in the working chamber of the thermostat, and to The input diagonal of the diagonal amplifier is connected to the inputs of the second differential amplifier, the output of which is connected to a thermoelectric battery, and a measuring device, as well as an additional thermoelectric battery, a frequency generator with a thermosensitive piezoelectric resonator and a frequency converter, the inputs of which are connected to the outputs of both frequency generators, and the output is connected to a measuring device wherein one of the piezoelectric resonators is mounted on the cooling surface and the other on the heating surface of the thermoelectrics eskoy battery, which is arranged in the working chamber and the thermostat is connected to the output of the first differential amplifier.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерений из-за отсутствия в мостовой схеме измерения управляемых резисторов и отрицательной обратной связи на измерительный мост, которая обеспечивает автоматическое управление системой.The disadvantage of this device is the low measurement accuracy due to the lack of controlled resistors in the bridge circuit and negative feedback to the measuring bridge, which provides automatic control of the system.

Известно также устройство для измерения разности температур, наиболее близкое к предлагаемому изобретению (патент SU №2254559 С1, G01К 3/08, 7/24) авторов P.M.Коробова, Ю.А.Брусенцова, А.П.Королева, А.И.Фесенко, опубликованное 20.06.2005 в бюл. №17, содержащее два терморезистора, включенные в плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя, последовательно соединенные селектируемый пиковый детектор, запоминающий конденсатор, генератор управляемой частоты, стандартизатор амплитуды и длительности импульсов, преобразователь частоты в напряжение, причем вход селектируемого пикового детектора соединен с выходом усилителя, а выход преобразователя частоты в напряжение связан с изолированным управляющим электродом терморезистора, выход стандартизатора амплитуды и длительности импульсов подключен к диагонали питания моста, при этом выход генератора управляемой частоты через блок задержки соединен с входом управления селектируемого пикового детектора и связан с выходом устройства.Also known is a device for measuring a temperature difference closest to the invention (patent SU No. 2254559 C1, G01K 3/08, 7/24) by PM Korobov, Yu.A. Brusentsov, A.P. Korolev, A.I. Fesenko published on 06/20/2005 in bull. No. 17, containing two thermistors included in the arms of the electric bridge, to the measuring diagonal of which are connected the amplifier inputs, a selectable peak detector, a storage capacitor, a controlled frequency generator, a standardizer for amplitude and duration of pulses, a frequency to voltage converter, and a selectable peak detector input connected to the output of the amplifier, and the output of the frequency to voltage converter is connected to the insulated control electrode of the thermistor, the output the standardizer of the amplitude and duration of the pulses is connected to the diagonal of the bridge power supply, while the output of the controlled frequency generator through the delay unit is connected to the control input of the selectable peak detector and connected to the output of the device.

Недостатком является сравнительно низкая точность устройства при измерении малых разностей температур.The disadvantage is the relatively low accuracy of the device when measuring small temperature differences.

Технической задачей является повышение точности устройства.The technical task is to increase the accuracy of the device.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения разности температур.Figure 1 presents the structural diagram of a device for measuring the temperature difference.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Устройство содержит терморезисторы 1 и 2, управляемые потенциалом на изолированном электроде, которые включены в плечи электрического моста 3, к измерительной диагонали которого последовательно подключены входы усилителя 4, пиковый детектор 5 и запоминающий конденсатор 6, выход которого соединен с управляющим электродом терморезистора 2 и связан с выходом устройства, генератор импульсов 7, к выходу которого подключены диагональ питания моста 3 и вход блока задержки 8, выход которого соединен с входом управления пикового детектора 5.The essence of the invention is as follows. The device contains thermistors 1 and 2, controlled by the potential on an insulated electrode, which are included in the arms of the electric bridge 3, to the measuring diagonal of which the inputs of the amplifier 4 are connected in series, a peak detector 5 and a storage capacitor 6, the output of which is connected to the control electrode of the thermistor 2 and is connected with the output of the device, the pulse generator 7, the output of which is connected to the diagonal of the power supply of the bridge 3 and the input of the delay unit 8, the output of which is connected to the control input of the peak detector 5.

На фиг.2 представлена структура управляемого терморезистора 2. Терморезистор выполнен по стандартной планарной технологии на кремниевой подложке 1 n-типа проводимости, легированной фосфором. В качестве диэлектрика используется оксид кремния SiO2 2, электроды 3 выполнены напылением в вакууме алюминия.Figure 2 presents the structure of the controlled thermistor 2. The thermistor is made according to standard planar technology on a silicon substrate 1 n-type conductivity doped with phosphorus. Silicon oxide SiO 2 2 is used as a dielectric; electrodes 3 are made by vacuum deposition of aluminum.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При равенстве температур контролируемых объектов T1=T2 сопротивления терморезисторов имеют значения, при которых мост 3 сбалансирован, при этом на входах усилителя 4 разность потенциалов равна нулю, при T1>T2 мост разбалансирован. Напряжение разбаланса моста поступает на вход усилителя 4. Пиковый детектор 5 преобразует усиленное импульсное напряжение в постоянное, равное амплитуде импульса, которое запоминается конденсатором 6 и поддерживается на затворе управляемого терморезистора 2. Генератор импульсов 7 питает диагональ питания моста 3 и через блок задержки 8 управляет работой пикового детектора 5. Напряжение на выходе устройства

Figure 00000002
зависит от величины разности температур T1 и Т2.If the temperatures of the controlled objects are equal to T 1 = T 2, the resistance of the thermistors has values at which the bridge 3 is balanced, while at the inputs of the amplifier 4 the potential difference is zero, at T 1 > T 2 the bridge is unbalanced. The unbalance voltage of the bridge is supplied to the input of the amplifier 4. The peak detector 5 converts the amplified pulse voltage to a constant equal to the amplitude of the pulse, which is stored in the capacitor 6 and maintained on the gate of the controlled thermistor 2. The pulse generator 7 feeds the diagonal of the bridge 3 power supply and controls the operation through the delay unit 8 peak detector 5. The voltage at the output of the device
Figure 00000002
depends on the magnitude of the temperature difference T 1 and T 2 .

Предложенный преобразователь представляет собой следящую систему автоматического управления. Импульсы генератора 7 имеют малую длительность и большую амплитуду, которая рассчитывается на основании допустимой мощности рассеивания терморезистора 1 и 2, что позволяет существенно повысить точность измерения малых разностей температур.The proposed Converter is a tracking system of automatic control. The pulses of the generator 7 have a short duration and a large amplitude, which is calculated on the basis of the allowable dissipation power of the thermistor 1 and 2, which can significantly improve the accuracy of measurement of small temperature differences.

Claims (1)

Устройство для измерения температур, содержащее два терморезистора, включенных в плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя, последовательно соединенные пиковый детектор, связанный с выходом усилителя, и запоминающий конденсатор, генератор импульсов, выход которого подключен к диагонали питания моста и через блок задержки связан с входом управления пикового детектора, отличающееся тем, что запоминающий конденсатор соединен с изолированным управляющим электродом одного из терморезисторов и связан с выходом устройства.A temperature measuring device containing two thermistors connected to the shoulders of an electric bridge, to the measuring diagonal of which are connected the amplifier inputs, a peak detector connected in series with the amplifier output, and a storage capacitor, a pulse generator, the output of which is connected to the bridge diagonal and through the unit the delay is connected to the control input of the peak detector, characterized in that the storage capacitor is connected to an insulated control electrode of one of the thermoresistive s and connected to the output device.
RU2006106082/28A 2006-02-26 2006-02-26 Device for measuring temperature difference RU2317531C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106082/28A RU2317531C2 (en) 2006-02-26 2006-02-26 Device for measuring temperature difference

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106082/28A RU2317531C2 (en) 2006-02-26 2006-02-26 Device for measuring temperature difference

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006106082A RU2006106082A (en) 2007-09-20
RU2317531C2 true RU2317531C2 (en) 2008-02-20

Family

ID=39267397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006106082/28A RU2317531C2 (en) 2006-02-26 2006-02-26 Device for measuring temperature difference

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2317531C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760923C1 (en) * 2020-12-24 2021-12-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Device for measuring small temperature differences

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760923C1 (en) * 2020-12-24 2021-12-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Device for measuring small temperature differences

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006106082A (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mansoor et al. Silicon diode temperature sensors—A review of applications
Fry et al. Determination of absolute sound levels and acoustic absorption coefficients by thermocouple probes—Theory
CN103196947B (en) Thermoelectric performance measuring device and measuring method of thermoelectric refrigeration chip
JPH0476412B2 (en)
CN103207362A (en) System and method for monitoring in real time the operating state of an IGBT device
JP3226715B2 (en) Measuring device
CN116254178A (en) Constant temperature control device for detecting RNA virus by direct-insert QCM technology
RU2317531C2 (en) Device for measuring temperature difference
RU2613481C1 (en) Method of digital integrated circuits transient thermal characteristics measuring
RU2254559C1 (en) Arrangement for measuring temperature difference
KR101889818B1 (en) Thermal conductivity mearsuring device and measuring method thereof
JP2014209083A (en) Absolute humidity sensor and absolute humidity sensor chip used for the same
KR20150037458A (en) Apparatus and method for measuring thermoelectric device
CN100559175C (en) Peltier low temperature differential heat analyzer
RU2504793C1 (en) Method for determination of heat-transfer resistance for digital cmos integrated circuits
CN114459603A (en) High-power laser sensor and laser power meter
US20140251004A1 (en) Method and system for flow measurement
JP2000055737A (en) Bolometer type infrared sensor
US20200348159A1 (en) Thermal flow sensor for determining the temperature and the flow velocity of a flowing measuring medium
JP2019132760A (en) Heat characteristic measuring method, and device therefor
RU2561998C2 (en) Digital temperature gage
SU1673869A1 (en) Temperature difference measuring device
RU2687300C1 (en) Apparatus for measuring thermal resistance between a semiconductor device housing and a cooling radiator
SU1597594A1 (en) Device for measuring difference of temperatures
JPH11148945A (en) Flow velocity sensor and flow velocity-measuring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080227