SU1101690A1 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TEl-fflEPATyPU, содержащее термочувствительный полупроводниковый диод, подклоченный к логарифматору, три источника тока, выходы которых через три ключа соответственно подключены к входу логарифматора, задатчик временных интервалов,выходы которого соединены с управл ющими входа ми ключей , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений температуры и упрощени  устройства , в него введены два запоминающих конденсатора, два дополнительных ключа и буферный усилитель, вход которого через первьй запоминающий конденсатор подключен к выходу логарифматора и через первый дополнительный ключ соединен с общей щиной устройства , а выход через второй запоминающий конденсатор подключен к выходной клемме устройства, соединенной через второй дополнительный ключ с общей i (П щиной устройства, причем управл ющие входы дополнительных ключей соедине . ны с дополнительными выходами задатCZ чика временных интервалов. 05 со

Description

Изобретение относитс  к температурным измерени м, а именно к устрой ствам дл  измерени  температуры, в которых в качестве чувствительного элемента используетс  термочувствительный полупроводниковый диод. Известно устройство дл  измерени  температуры, содержащее два источника тока с аналоговыми ключами и термочувствительный ПОЛУПРОВОДНИКОвый диод, включенный в логарифматор тока, вход которого через аналоговые ключи соединен с источниками тока t П. Недостатком этого устройства  вл етс  то, что часть напр жений выходного сигнала определ етс  объем-ным сопротивлением диода, разброс которого значителен у различных экземпл ров даже однотипных диодов. Это снижает точность измерени  и ограничивает взаимозамен емость термочувствительных диодов, Наиболее близким по технической сущности к предлагае1 ому  вл етс  устройство дл  измерени  температуры содержащее термочувствительный полупроводниковый диод, подключенный к логарифматору, три источника тока, выходы которых через три,ключа соответственно подключены к входу логарифматора , задатчик временных интервалов , выходы которого соединены с управл ющими входами ключей .21. Однако в известном устройстве выходной аналоговый сигнал формируетс  реверсивным интегратором, работой которого управл ет задатчик временных интервалов. Выходной сигнал устройства зависит от величины отношени  посто нной времени реверсивного интегратора к длительности такта интегрировани , что приводит к снижени точности измерени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и упрощение устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  измерени  температуры , содержащее термочувствительный полупроводниковый диод, подключенный к логарифматору, три источника тока, выходы которых через три .ключа соответственно подключены к входу логарифматора, задатчик временных интервалов, выходы которого соединены с управл ющими входами клю чей, введены два запоминающих конден сатора, два дополнительных ключа и буферный усилитель, вход которого через первый запоминающий конденсатор подключен к выходу логарифматора и через первый дополнительный ключи соединен с общей шиной устройства, а выход через второй запоминающий конденсатор подключен к выходной клемме устройства, соединенной через второй дополнительный ключ с общей шиной устройства, причем управл ющие входы дополнительных ключей соединены с дополнительными выходами задатчика временных интервалов. На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  измерени  температуры. Устройство дл  измерени  температуры содержит источники 1-3 тока, аналоговые ключи 4-6,логарифматор 7 с термочувствительным диодом 8, буферный усилитель 9, запоминающие конденсаторы 10 и 11, дополнительные ключи 12 и 13 и задатчик 14 временных интервалов. Выходной сигнал формируетс  в течение четырех периодически повтор ющихс  тактов. Устройство работает следующим образом . В первом такте, с момента времени -to до момента времени t замкнуты ключи 4, 12 и 13. При этом на вход логарифматора 7 тока через замкнутый ключ 4 поступит ток 3. При прохождении тока Э через диод 8 на нем возникает напр жение ,,i..R, . где К - посто нна  Больцмана; g - элементарный зар д; 8 - абсолютна  температура; характеристический ток диода; Rfl- объемное сопротивление диода. Конденсатор 10 зар жаетс  до напр жени  и. Напр жение на выходе усилител  и выходе устройства равно нулю, так как ключи 12 и 13 замкнуты. В момент времени i по сигналам от задатчика 14 временных интервалов ключи 4 и 12 размыкаютс , а ключ 5 замыкаетс . Ключ 13 остаетс  замкнутым . На вход логарифматора 7 тока через ключ 5 поступает ток 2 диоде 8 возникает напр жение а на входе буферного усилител  (и со ответственно на его выходе, если прин ть коэффициент передачи равным единице) напр жение 5l )- Конденсатор 11 зар жаетс  до напр жени  U(, , а напр жение на выходе устройства равно нулю. В момент времени-1 2 по сигналам от задатчика 14 временных интервалов ключ 13 размыкаетс , а ключ 12 замыкаетс . В этом такте на вход логариф матора 7 тока продолжает поступать ток 2- При этом конденсатор 10 зар  жаетс  до напр жени  } , напр жение на входе усилител  9 и его выходе равно нулю, а напр жение на выходе устройства определ етс  выражением (3) с обратным знаком. В момент времени t, по сигналам от задатчика 14 временных интервалов ключи 5 и 12 размыкаютс , а ключ 6 замыкаетс . На вход логарифматора 7 тока поступает ток Jj а напр жение на диоде 8 составит и-JLeen-i DS При этом, так как конденсатор 10 был зар жен до напр жени  U , напр .1 0 жение на входе буферного усилител  9 и соответственно на его выходе равно Так как конденсатор 11 был зар жен до напр жени  Ucf , напр жение на выходе устройства в такте между моментами времени t и t, составит .-u.,(V ) (6) ( Если выполн етс  условие . то выходное напр жение в этом такте пр мо пропорционально температуре и не зависит от временных параметров, вход щих в устройство узлов. Введение в предлагаемое устройство двух дополнительных ключей, двух запоминающих конденсаторов и буферного усилител  позвол ет добитьс  независимости результатов преобразовани  от временных параметров узлов, вход щих в состав устройства дл  измерени  температуры, что повышает точ-. ность преобразовани  температуры в напр жение.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термочувствительный полупроводниковый диод, подключенный к логарифматору, три источника тока, выходы которых через три ключа соответственно подключены к входу логарифматора, задатчик временных интервалов,выходы которого соединены с управляющими входами ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений температуры и упрощения устройства, в него введены два запоминающих конденсатора, два дополнительных ключа и буферный усилитель, вход которого через первый запоминающий конденсатор подключен к выходу логарифматора и через первый дополнительный ключ соединен с общей шиной устройства, а выход через второй запоминающий конденсатор подключен к выходной клемме устройства, соединенной через второй дополнительный ключ с общей шиной устройства, причем управляющие входы дополнительных ключей соединены с дополнительными выходами задатчика временных интервалов.

   е