SU1557458A1

SU1557458A1 - Device for measuring temperature

Info

Publication number: SU1557458A1
Application number: SU823511324A
Authority: SU
Inventors: Роберт Гайкович Симонян; Эмма Гургеновна Везирян
Original assignee: Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1990-04-15

Abstract

Устройство дл измерени температуры, содержащее датчик температуры, выполненный в виде полупроводникового диода, включенного в пр мом направлении, генератор импульсов, усилитель, фазовый детектор, два входа которого соединены с выходами усилител и генератора импульсов, фильтр низких частот, включенный на выходе фазового детектора, и регистратор, вход которого подключен к выходу фильтра низких частот, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены опорный резистор и две токостабилизирующие цепочки, кажда из которых выполнена на полевом транзисторе с токозадающим резистором в цепи его истока, при этом полупроводниковый диод и опорный резистор зашунтированы двум другими полевыми транзисторами, подключены через токостабилизирующие цепочки к выходу генератора импульсов и непосредственно к двум входам усилител , выполненного по дифференциальной схеме, а затворы всех полевых транзисторов соединены с выходом генератора импульсов.A temperature measuring device comprising a temperature sensor made in the form of a semiconductor diode connected in the forward direction, a pulse generator, an amplifier, a phase detector, two inputs of which are connected to the outputs of the amplifier and a pulse generator, a low-pass filter connected at the output of the phase detector, and a recorder, the input of which is connected to the output of a low-pass filter, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a reference resistor and two current stabilizing circuits are inserted into it, each which are made on a field-effect transistor with a current-supplying resistor in its source circuit, while the semiconductor diode and the reference resistor are shunted by two other field-effect transistors, connected through current stabilizing circuits to the output of the pulse generator and directly to the two inputs of the amplifier, made according to the differential circuit, and all the gates field-effect transistors are connected to the output of the pulse generator.

Description

Изобретение относитс к термометрии и может быть использовано дл измерени температуры контактным способом .The invention relates to thermometry and can be used to measure temperature by contact.

Цель изобретени - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

На чертеже приведена функциональна схема устройства дл измерени - т.емпературы.The drawing shows a functional diagram of a device for measuring temperature.

Устройство содержит датчик 1 температуры , выполненный в виде полупроводников диода,, генератор 2 одно- пол рных пр мбугольных импульсов напр жени , дифференциальный усилитель 3, фазовый детектор 4, два входа кото7 рого соединены с выходами усилител 3 и генератора 2, фильтр 5 низких частот , включенный на выходе фазового детектора 4, регистратор 6, вход которого подключен к выходу фильтра 5 низких частот, опорный резистор 7 и двз токостабилизирующие цепочки, выполненные на полевых транзисторах 8 и 9 с токозадающими резисторами 10 и 11 в цепи их истока.The device contains a temperature sensor 1, made in the form of diode semiconductors, a generator of 2 uni- polar polar voltage pulses, a differential amplifier 3, a phase detector 4, two inputs of which are connected to the outputs of amplifier 3 and generator 2, low-pass filter 5 connected to the output of the phase detector 4, the recorder 6, the input of which is connected to the output of the low-pass filter 5, the reference resistor 7 and two current-stabilizing circuits made on field-effect transistors 8 and 9 with current-providing resistors 10 and 11 in their circuit and current.

Полупроводниковый диод 1 и опорный резистор 7 зашунтированы также полевыми транзисторами 12 и 13 и подключены непосредственно к входам усилител 3 и через токостабилизирующие цепочки к выходу генератора 2.The semiconductor diode 1 and the reference resistor 7 are also shunted by field-effect transistors 12 and 13 and connected directly to the inputs of the amplifier 3 and through current-stabilizing circuits to the output of the generator 2.

Устройство работает следующим Образом .The device works as follows.

Стабильные однопол рные импульсы пр мого тока пр моугольной формы с генератора 2 поступают на датчик 1 через токостабилизируюшую цепочку на полевом транзисторе 8 с токозадаюшим стабильным резистором 10 в цепи его истока. Величина тока через датчик 1 выбираетс такой, чтобы обеспечить работу транзистора 8 вблизи термоста- бильной точки.Stable unipolar pulses of direct rectangular-shaped current from generator 2 are fed to sensor 1 through a current-stabilizing circuit on a field-effect transistor 8 with a current-supplying stable resistor 10 in its source circuit. The magnitude of the current through the sensor 1 is chosen such as to ensure the operation of the transistor 8 near the thermostable point.

Во врем пр мого импульсного тока через датчик 1 полевой транзистор 12 надежно закрыт напр жением с генератора 2. После прекращени импульса пр мого тока транзистор 12, не име запирающего напр жени на затворе, открываетс и своим малым сопротивлением шунтирует диод 1. Одновременно полевым транзистором 13 шунтируетс опорный резистор 7, величина сопротивлени которого и величина стабилизированного тока транзистора 9 определ ют формируемое на опорном резисторе 7 компенсирующее напр жение, ко- торое поступает на один вход усилител 3, на другой вход которого поступает напр жение с датчика 1. АмплитудDuring a direct pulse current through the sensor 1, the field-effect transistor 12 is reliably closed by the voltage from the generator 2. After the current pulse stops, the transistor 12, which does not have a gate voltage, opens and, by means of a small resistance, bridges the diode 1. At the same time, the field-effect transistor 13 the reference resistor 7 is shunted, the resistance value of which and the magnitude of the stabilized current of the transistor 9 determine the compensating voltage generated on the reference resistor 7, which is fed to one input of the amplifier 3, by d The other input is supplied with voltage from sensor 1. Amplitudes

напр жетш на выходе усилител 3 пропорциональна разности амплитуд входных напр жений.The voltage at the output of the amplifier 3 is proportional to the difference in amplitude of the input voltages.

Выходное напр жение усилител 3 поступает на один из входов фазового (синхронного) детектора 4, а его выходное напр жение, пропорциональное измер емой температуре, через фильтр 5 низких частот подаетс на вход регистратора 6, в качестве которого можно использовать цифровой вольтметр посто нного тока. В качестве опорного напр жени дл фазового детектора 4 используетс поступающее на его второй вход выходное напр жение с генератора 2.The output voltage of the amplifier 3 is fed to one of the inputs of the phase (synchronous) detector 4, and its output voltage, proportional to the measured temperature, is fed through a low-pass filter 5 to the input of the recorder 6, for which a digital voltmeter DC can be used. As a reference voltage for the phase detector 4, the output voltage supplied to its second input from the generator 2 is used.

Благодар тому, что в одном полупериоде следовани , импульсов, скважност которых равна двум, ток через диод 1 практически отсутствует, мощность самопрогрева датчика существенно уменьшаетс .Due to the fact that in one half-cycle of following pulses, the duty cycle of which is equal to two, the current through diode 1 is practically absent, the power of self-heating of the sensor is significantly reduced.

Малое сопротивление открытых каналов транзисторов 12 и 13 в паузах между импульсами тока позвол ет также повысить помехозащищенность устройст1- ва от внеаших наводок.The low resistance of the open channels of transistors 12 and 13 in the pauses between the current pulses also makes it possible to increase the noise immunity of the device against external interference.

Claims

DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENTS, comprising a temperature sensor made in the form of a semiconductor diode, · turned on in the forward direction, a pulse generator, an amplifier, a phase detector, the input of which is connected to the outputs of the amplifier and the pulse generator, a low-pass filter included at the output of the phase detector and a recorder, the input of which is connected to the output of the low-pass filter, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a reference resistor and two current-stabilizing chains are introduced into it, each of which I made a field-effect transistor with a current-causing resistor in its source circuit, while the semiconductor diode and the reference resistor are bridged by two other field-effect transistors, connected through current-stabilizing circuits to. the output of the pulse generator and directly to the two inputs of the amplifier, made by differential circuit; me, and the gates of all field transns! tori connected to the output of the pulse generator.