Устройство для измерения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K7/24 

(Л

до

Од

о ел

ГЧ)

Изобретение откосится к приборо-- строению, может быть использовано в составе измерительных систем для измерения температуры всесозможных объ- ектов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1206628.

Целью изобретения является повышение точности измерения уменьшения влияния объемного омического сопро- тивления логарифмирующих диодов,

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства,

Устройство для измерения темпера-туры содержит операционнь Й усилитесь (ОУ) 1, первый резистор 2s конденсатор 3 первую пару диодов 4 ,. первый терморезистор 6, второй терморег- I зистор 7, вторую пару диодов 8 и 9 I и второй резистор 10.

I Предлагаемое устройство является j мультиви-бра ором. Учет омического I сопротивления диодови введенного ре- I зистора 10 приводит к появлению на эквивалентной схеме устройства до-

полнительных сопротивлений, включен- I ных последовательно с диодами. В итоге в сос-таве напряжений ка каждом из входов ОУ присутствуют составляющие напряжения, определяемые омическими сопротивлениями делителей, подключен- Hbtk к общему проводу схемы устройства. Различие в величинах токов в лителях, определяемых различием в величинах сопротивлений терморезисторов 5 приводит к .формироБанию в напря жении з т равляющей обратной связи разностного напряжения рассматриваемых составляющих с экспоненциальной эависимостью от измеряемой температуры. Учитывая, что данные составляющие подключены к дифференциальным входам ОУ с одинаковым коэффициентом передачи, исключение данного разностного напряжения может быт; обеспечено при равенстве коэффициентов делителей по омическим составляющим последнихs т.е. при условии

-il

R.

(П- т

ем

Преобразуя выражение (1), получа- RS .. Ri - Ri

R.

где R, R, a,j сопротивление терморезисторов 6 и 7 и

резистора 10 соответственно;R - объемное омическое

сопротивление одного дкода.

Вьшолнен} е усло вия на выбор сопротивления Rj введенного второго резистора 10 обеспечивает компенсацию влияния объемных омических сопротивлений логарифмических диодов на ли- нейнос гь зависимости частоты генерации устройства от измеряемой температуры В известном устройстве сопротивления полупроводниковых терморезисторов удовлетворяют условию

Ri - В В,

(3)

где , В, - постоянные первого 6 и второго 7 терморезисторов зависящие,от физических свойств полупроводникового материала терморезистора, К. На резистивные элементы известного устройства наложено также условие R./J где RO - сопротивление первого резистора 2.

При учете изменчивости сопротивлений терморезисторов от температуры удовлетворение условию (1) также обеспечивается с приемлемой точностью. Преобразует выражение (3) с уч учетом (1)

exp

В

Е2

(4)

При практическом подборе пар терморезисторов.

- Bi 1

-Y™- 3

С5)

В соответствии с этим приближенное описание экспоненциальной зависимости в правой части выражения (4) степенным рядом приводит к быстрой сходимости последнего при учете вы- «ражения (5), что позволяет ограни- читьсл первы1-1и членами „разложения. С учетом этого (А) преобразуется к виду

I M I . . (В .-В), R; Т вГ

(б)

Подставляя численные значения по выршкению (5) имеющиеся в практичес

в выражение (6), полуВ t - Вг

3(7)

При выборе величины сопротивления RJ по выражению (7) остаточная, нескомпенсированная составляющая этого

Формула изобретения

Устройство длядИзмерения температуры по авт. св. Р 1206628, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения за счет уменьшения влияния объемного омического сопротивления логарифмирующих

Изобретение относится к прибо- ростроениго и может быть использовано для измерения температуры объектов. Изобретение является усовершенствованием устройства по авт.св.Р 1206628, где, с целью повышения точности, между первой парой диодов 4, 5 и общим проводом схемы введен резистор 10, с помощью которого осуществляют компенсацию объемного омического сопротивления диодов 4, 5 и 8, 9, причем отношение сопротивления резистора 10 к омическому сопротивлению диода рав- но отношению разности сопротивлений терморезисторов 6, 7 к сопротивлению терморезистора 7. 1 ил.

соотношения, определяемая остаточными ю диодов, между первой парой диодов и

членами разложения, на порядок ниже |основной величины первого члена), соответственно, ка порядок ниж и вносимая нелинейность в характеристику преобразования устройства. Учи- тьшая, что максимальное влияние объемного омического сопротивления диодов проявляется при максимальных токах в делителях (когда сопротивления терморезисторов минимальны), целесо- образно выбор величины сопротивления Rj резистора 10 по условию (1) производить по сопротивлениям терморезисторов в зоне верхней границы диапазона измеряемых температур,

общим приводом введен второй резистор, сопротивление которого удовлетворяет соотношению

bi

R,

R - Пг

де R., R, ,

сопротивления соответственно первого и второго терморезисторов; сопротивление второго резистора;

объемное омическое сопротивление одного логарифмирующего диода.