SU958875A1 - Device for measuring temperature - Google Patents
Device for measuring temperature Download PDFInfo
- Publication number
- SU958875A1 SU958875A1 SU803249381A SU3249381A SU958875A1 SU 958875 A1 SU958875 A1 SU 958875A1 SU 803249381 A SU803249381 A SU 803249381A SU 3249381 A SU3249381 A SU 3249381A SU 958875 A1 SU958875 A1 SU 958875A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- integrator
- output
- current
- logarithm
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(54) DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENT
1one
Изобретение относитс к температурнь1м измерени м, а именно к устройствам дл измерени температуры, в которых в качестве чувствительного элемента используетс термочувствительный логарифмирующий диод.The invention relates to temperature measurements, namely to temperature measuring devices, in which a thermosensitive logarithmic diode is used as a sensitive element.
Известно устройство дл измерени температуры , содержащее транзисторный термочувствительный элемент, включенный в мостовую измерительную схему 1.A device for temperature measurement is known, which contains a transistor temperature-sensitive element included in the bridge measuring circuit 1.
Недостатком устройства вл етс больщой разброс напр жений на пр мосмещенном эмиттерном переходе у различных экземпл ров транзисторов, что ограничивает их взаимозамен емость и приводит к низкой точности измерени даже при индивидуальной разбраковке на группы с близкими параметрами.The drawback of the device is a large variation in voltages at the direct displaced emitter junction among different transistor instances, which limits their interchangeability and leads to low measurement accuracy even with individual sorting into groups with similar parameters.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл измерени температуры, содержащее два источника тока с ана1логовыми ключами и термочуввительный полупроводниковый диод, подюченный к логарифматору, вход которого через аналоговые ключи соединен с источниками тока 2.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for temperature measurement, containing two current sources with analogue keys and a heat-sensitive semiconductor diode, connected to the logarithm, whose input is connected to the current sources 2 through analogue keys.
Недостатком устройства вл етс то, что часть напр жени выходного сигнала определ етс объемным сопротивлением диода , разброс которого значителен у различных экземпл ров даже однотипных диодов. Это снижает точность измерени и ограничивает взаимозамен емость термочувствительных диодов.The disadvantage of the device is that a part of the output voltage is determined by the volume resistance of the diode, the spread of which is significant in various instances of even diodes of the same type. This reduces the measurement accuracy and limits the interchangeability of thermosensitive diodes.
Цель изобретени - повышение точнос10 ти измерени температуры.The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены реверсивный интегратор , задатчик временных интервалов, компаратор , третий источник тока с аналого15 вым ключом, источник опорного напр жени и аналоговый переключатель, соединенный с измерительным входом интегратора, выход которого через компаратор подключен к входу задатчика временных интерва2Q лов, первые три выхода которого соединены с входами управлени соответствующих ключей, четвертый - с входом управлени переключател , а п тый - с входом управлени интегратора, при этом третий источник тока через аналоговый ключ подключен к входу логарифматора, а источник опорного напр жени - к первому входу переключател , второй вход которого соединен с выходом логарифматора.The goal is achieved by introducing a reversible integrator, a time interval adjuster, a comparator, a third current source with an analog switch, a voltage source, and an analog switch connected to the integrator's measuring input, the output of which through the comparator is connected to the input of the time interval setter 2Q. the first three outputs of which are connected to the control inputs of the corresponding keys, the fourth to the control input of the switch, and the fifth to the integrator control input, with The third source of current is connected via an analog switch to the input of the logarithm and the source of the reference voltage to the first input of the switch, the second input of which is connected to the output of the logarithm.
На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства дл измерени температуры; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.FIG. 1 is a functional diagram of a device for measuring temperature; in fig. 2 - timing diagrams illustrating the operation of the device.
Устройство дл измерени температуры содержит источники тока 1, 2 и 3, аналоговые ключи 4, 5 и 6, логарифматор 7 с термочувствительным логарифмирующим диодом 8, реверсивный интегратор 9, задатчик временных интервалов 10, источник опорного напр жени 11, аналоговый переключатель 12 и компаратор 13. Источники тока 1, 2 и 3 через аналоговые ключи 4, 5 и 6 подключены к логарифматору тока 7, в цепь которого включен диод 8. К интегратору 9 через переключатель 12 может быть подключен либо выход логарифматора 7, лиёо источник опорного напр жени 11. Выход интегратора 9 соединен со входом компаратора 13, выход которого подключен к входу задатчика 10, первые три выхода задатчика управл ют ключами 4, 5 и 6, четвертый выход управл ет переключателем 12, а п тый - интегратором 9. Выходной сигнал устройства дл измерени температуры снимаетс с выхода задатчика временных интервалов 10.The device for temperature measurement contains current sources 1, 2 and 3, analog switches 4, 5 and 6, logarithm 7 with a temperature-sensitive logarithm diode 8, reversible integrator 9, time interval setting unit 10, reference voltage source 11, analog switch 12 and comparator 13 The current sources 1, 2 and 3 are connected via analog switches 4, 5 and 6 to the current logarithm 7, the circuit of which includes a diode 8. Either the output of the logarithm 7 can be connected to the integrator 9 through the switch 12, or the reference voltage source 11. Integrato output 9 is connected to the input of the comparator 13, the output of which is connected to the input of the setting device 10, the first three outputs of the setting device control keys 4, 5 and 6, the fourth output controls the switch 12, and the fifth output - the integrator 9. The output signal of the temperature measuring device is removed from the output of the master timers 10.
Устройство дл измерени температуры работает следующим образом.The temperature measuring device operates as follows.
В момент времени, предшествующий начальному , произведен сброс интегратора 9, а ключи 4, 5 и 6 разомкнуты. В начальный момент времени от задатчика 10 поступают сигналы на замыкание ключа 4 и перевод интегратора 9 в режим пр мого интегрировани . Ток 1| от ис-точника тока 1 поступает на вход логарифматора тока 7. При прохождении тока через диод 8 на нем возникает напр жениеAt the moment of time preceding the initial one, the integrator 9 was reset, and the keys 4, 5 and 6 are open. At the initial moment of time, the setpoint 10 receives signals for closing the key 4 and switching the integrator 9 into the direct integration mode. Current 1 | from the source of current 1 is fed to the input of the current logarithm 7. When current passes through diode 8, a voltage appears on it
,, ,,
где К - посто нна Больцмана;where K is the Boltzmann constant;
q. - элементарный зар д;q. - elemental charge;
0-абсолютна температура;0 is absolute temperature;
Is - характеристический ток диода;Is is the characteristic current of the diode;
RO-объемное сопротивление диода.RO-volume diode resistance.
Это напр жение подаетс с выхода логарифматора 7 на интегратор 9, на котором оно интегрируетс в течение интервала времени Т. К концу этого интервала напр жение на интеграторе равноThis voltage is applied from the output of the logarithm 7 to the integrator 9, at which it integrates during the time interval T. By the end of this interval, the voltage on the integrator is
UM. lQlni + RoI,, где Т - посто нна времени интегратора.Um. lQlni + RoI ,, where T is the integrator time constant.
В момент времени 1 от задатчика 10 поступает сигнал на выключение ключа 4 и включение ключа 5. На вход логарифматора тока 7 поступает ток Ij от источника тока 2. Возникщее на выходе логарифматора 7 напр жение L интегрируетс в течение интервала времени от момента i t до момента t 2u. К моменту времени 21 на интеграторе напр жение равноAt time 1 from setpoint 10, a signal is received to turn off key 4 and turn on key 5. Input I of current logarithm 7 receives current Ij from current source 2. The voltage L that occurs at output of logarithmator 7 is integrated during the time interval from it to t. 2u. At time 21, the voltage on the integrator is
ииг elnJf + Ro(I, + l2)f .si elnJf + Ro (I, + l2) f.
В момент времени t 2Tno сигналам от задатчика, 10 происходит размыкание ключа 5, замыкание ключа 6 и реверс - переключение направлени интегрировани реверсивного интегратора 9. На вход логарифматора 7 от источника 3 поступает ток Ij. Возникщее на выходе логарифматора напр жение Uj интегрируетс интегратором 9 в течение интервала времени 2t от момента времени 1 2Тдо момента t 4t.At time t 2Tno, signals from the setter, 10, open the key 5, close the key 6, and reverse - switch the integration direction of the reverse integrator 9. The input of the logarithm 7 from the source 3 receives the current Ij. The voltage Uj arising at the output of the logarithm is integrated by the integrator 9 during the time interval 2t from the time 1 2T to the time t 4t.
К концу этого интервала напр жение на реверсивном интеграторе 9 равноBy the end of this interval, the voltage on the reverse integrator 9 is equal to
f elni, + Ro(I, + l2-2l3)t (1) Из выражени (1) видно, что если выполн етс условие f elni, + Ro (I, + l2-2l3) t (1) From expression (1) it is seen that if the condition
11-М2-2Ц 0, . .(2)11-M2-2Ts 0,. . (2)
то выходное напр жение устройстваthen the output voltage of the device
UH, .(3)UH. (3)
пр мо пропорционально абсолютной температуре диода и не зависит от его конкретного объемного сопротивлени .directly proportional to the absolute temperature of the diode and does not depend on its specific volume resistance.
В момент времени t 4t по сигналу от задатчика 10 переключатель 12 подключает вход интегратора к источнику опорного напр жени 11, на выходе задатчика 10, вл ющемс выходом устройства, по вл етс сигнал логической «1. При этом напр жх-, ние на выходе интегратора уменьшаетс до нул за интервал времени At, который можно определить из равенстваAt time t 4t, the signal from the setpoint 10 switch 12 connects the input of the integrator to the source of the reference voltage 11, the output of the setpoint 10, which is the output of the device, is the logical signal "1. At the same time, the voltage at the output of the integrator decreases to zero during the time interval At, which can be determined from the equality
1/ш-.М 0(4) 1 / w-M 0 (4)
гдеУо -опорное напр жение.where is the reference voltage.
Через интервал времени, определ емый равенством, на выходе компаратора 13 формируетс импульс, который ини-циирует начало нового цикла времени, а на выходе задатчика 10, вл ющемс выходом устройства , по вл етс сигнал логического нул .After a time interval determined by equality, a pulse is formed at the output of the comparator 13, which initiates the beginning of a new time cycle, and the signal of a logical zero appears at the output of the setting device 10, which is the output of the device.
Из сопоставлени выражений (1) и (4) с учетом (2) можно определить св зь выходного интервала времени с температуройFrom a comparison of expressions (1) and (4) with regard to (2), it is possible to determine the relationship of the output time interval with temperature
.ein-4-,.ein-4-,
Выходной сигнал в виде интервала времени А t пр мо пропорционален абсолютной температуре и не зависит от объемного сопротивлени термочувствительного диода и от параметров времени интегрировани реверсивного интегратора.The output signal in the form of the time interval A t is directly proportional to the absolute temperature and does not depend on the volume resistance of the temperature-sensitive diode and on the integration time parameters of the reverse integrator.
В случае необходимости амплитудное значение выходного напр жени реверсивного интегратора, определ емое выражением (3), может быть использовано дл индикации температуры.If necessary, the amplitude value of the output voltage of the reverse integrator, defined by expression (3), can be used to indicate the temperature.
В предлагаемом устройстве достигнута высока точность измерени температуры, что в сочетании с временным выходом позвол ет использовать его в цифровых контрольно-измерительных приборах.In the proposed device, a high temperature measurement accuracy is achieved, which, in combination with a temporary output, makes it possible to use it in digital instrumentation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU803249381A SU958875A1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Device for measuring temperature |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU803249381A SU958875A1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Device for measuring temperature |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU958875A1 true SU958875A1 (en) | 1982-09-15 |
Family
ID=20943562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU803249381A SU958875A1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Device for measuring temperature |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU958875A1 (en) |
-
1980
- 1980-12-22 SU SU803249381A patent/SU958875A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR987000605A (en) | MICROCONTROLLER WITH ON-CHIP LINEAR TEMPERATURE SENSOR | |
GB1402698A (en) | Analog-digital converter comprising resistance deviation measuring device | |
SU958875A1 (en) | Device for measuring temperature | |
US3689754A (en) | Function generator | |
SU630600A1 (en) | Tunnel diode extremum current measuring arrangement | |
SU1101690A1 (en) | Device for measuring temperature | |
US3745556A (en) | Analogue to digital converter | |
EP0039460A2 (en) | Electronic clinical thermometer | |
SU949808A1 (en) | Phase shift to time interval converter | |
SU939963A1 (en) | Digital temperature meter | |
SU705278A1 (en) | Temperature to time interval converter | |
SU1686316A1 (en) | Calorimeter | |
SU664054A2 (en) | Meter of thermal inertia factor of temperature sensors | |
RU2025044C1 (en) | Method of digital measurement of temperature and device for its realization | |
SU1040352A1 (en) | Device for measuring thermoelectric converter thermal lag index | |
SU1659745A1 (en) | Digital thermometer | |
SU932289A1 (en) | Device for measuring resistance thermal converter thermal inertia factor | |
SU773451A1 (en) | Apparatus for measuring temperature | |
SU1151834A1 (en) | Device for measuring temperature (its versions) | |
SU819733A1 (en) | Power meter | |
SU472299A1 (en) | Stroboscopic compensation meter instantaneous values of repetitive signals | |
SU934457A1 (en) | Temperature regulator | |
SU855682A1 (en) | Device for resolution of thermal conductivity tasks | |
SU679821A1 (en) | Device for measuring thermal inertia index of heat sensors | |
SU838419A1 (en) | Time-to-pulse converter for resistive temperature gages |