SU1597596A1 - Электронный термодатчик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет измер ть с высокой точностью как абсолютное значение температуры в точке, так и разность температур в двух точках. Термодатчик состоит из двух термочувствительных транзисторов 1 и 2 одноименной структуры, двух нагрузочных резисторов 3 и 4, включенных в коллекторные цепи транзисторов 1 и 2, и двух переменных резисторов 5 и 6, предназначенных дл  калибровки температурных характеристик транзисторов 1 и 2 по двум параметрам: коллекторному напр жению и току базы. Наличие двух регулировок, осуществл емых с помощью резисторов 5 и 6, позвол ет калибровать термодатчик при двух значени х температуры транзисторов 1 и 2, совмеща  их температурные характеристики в двух точках. 1 ил.

Description

ел о ч ел ю о

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в системах измерени  температуры или разности температур объектов различного назначени .

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

На чертеже приведена электрическа  схема предложенного термодатчика.

Термодатчик содержит два термочувст- вительных транзистора 1 и 2 одного типа проводимости, два нагрузочных посто нных резистора 3 и 4, включенные в коллекторные цепи транзисторов 1 и 2, два регулировочных переменных резистора 5 и 6 и источник 7 питани .

Базы транзисторов 1 и 2 соединены между собой и подключены к среднему (подвижному ) выводу переменного резистора 6, два крайних (неподвижных) вывода кото- рого соединены с коллекторами транзисторов 1 и 2. Выводы источника 7 питани  соединены с объединенными эмиттерами транзисторов 1 и 2 и средним (подвижным) выводом переменного резистора 5 соответ- ственно, Крайние (неподвижные) выводы переменного резистора 5 соединены с соответствующими выводами посто нных резисторов 3 и 4,

Дл  получени  максимальной чувстви- тельности термодатчика сопротивлени  резисторов 3-5 выбирают примерно равными внутреннему сопротивлению транзисторов 1 и 2 (10-50 кОм). Сопротивление переменного резистора 6 выбираетс  значительно большим указанной величины и примерно равным сопротивлению перехода база - коллектор транзисторов (1-10 МОм). Термодатчик работает и используетс  следующим образом.

Принцип работы термодатчика основан на известной температурной зависимости коллекторного тока и напр жени  эмиттер- базового перехода транзисторов.

Термодатчик может быть использован в двух режимах, а именно в режиме измерени  температуры и в режиме измерени  разности температур.

В первом режиме дл  измерени  температуры оба термочувствительных транзи- стора 1 и 2, которые в этом случае могут быть выполнены на одном кристалле полупроводника , размещают в контролируемой точке, а значение измер емой температуры определ ют по величине напр жени  на участке эмиттер-база транзисторов, измен ющегос  пропорционально абсолютной температуре с чувствительностью 2 мВ/°С (Выход 1) или по разности коллекторных напр жений, котора  увеличиваетс  по экспоненте с ростом температуры (Выход 2). Указанные напр жени  могут быть измерены непосредственно с помощью цифрового вольтметра (не показан).

При измерении разности температур оба термочувствительных транзистора 1 и2 размещают в контролируемых точках, а разность температур определ ют по разности коллекторных напр жений транзисторов 1 и 2, котора  также экспоненциально зависит от разности температур транзисторов. При малой разности температур (около 10°С) выходной сигнал термодатчика на втором выходе измен етс  примерно лмнейно с достаточно высокой чувствител ьностью около 200 мВ/°С и не зависит от температуры в широком диапазоне температур от -60 до +60°С. Номинальные сопротивлени  резисторов 3 и 4 в режиме измерени  разности температур выбираютс  примерно равными .

Дл  измерени  абсолютной температуры в одной точке можно использовать и один термочувствительный транзистор термодатчика . При этом один термочувствительный транзистор устанавливаетс  в контролируемой точке, а температуру другого поддерживают посто нной на заданном уровне, например, в термостате. Зна  температуру термостата и измерив разность температур транзисторов по показани м термодатчика, можно определить значение температуры в контролируемой точке.

Необходима  калибровка термодатчика осуществл етс  в двух точках рабочего диапазона ,например при О и 100°С, двум  независимыми регулировками с помощью переменных резисторов 5 и 6. При этом изменением положени  среднего вывода переменного резистора 5 регулируютс  напр жени  на коллекторах транзисторов 1 и 2, а изменением положени  среднего вывода переменного резистора 6 - базовые токи транзисторов 1 и 2. Наличие двух независимых регулировок в термодатчике позво- л ет унифицировать температурные характеристики транзисторов путем их совмещени  в калибровочных точках, т.е. улучшить взаимозамен емость термочувствительных транзисторов и в конечном итоге повысить точность измерений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электронный термодатчик, содержащий два термочувствительных транзистора однои менной структуры, коллекторы которых соединены с первыми выводами посто нных резисторов, переменный резистор и источник питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измере5 1597596 6

   НИИ, в него введен дополнительный пере-ственно с эмиттерами термочувствительных

   менный резистор, крайние выводы котороготранзисторов, базы которых соединены со

   соединены с вторыми выводами посто н-средним выводом первого переменного реных резисторов, а его средний вывод соеди-зистора, крайние выводы которого соединенен с одним выводом источника питани ,5 ны с коллекторами термочувствительных

   другой вывод которого соединен непосред-транзисторов.