Устройство для измерения температуры Советский патент 1990 года по МПК G01K7/01 G01K7/24 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры контактным способом.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерения - т.емпературы.

Устройство содержит датчик 1 температуры, выполненный в виде полупроводников диода,, генератор 2 одно- полярных прямбугольных импульсов напряжения, дифференциальный усилитель 3, фазовый детектор 4, два входа кото7 рого соединены с выходами усилителя 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.

Полупроводниковый диод 1 и опорный резистор 7 зашунтированы также полевыми транзисторами 12 и 13 и подключены непосредственно к входам усилителя 3 и через токостабилизирующие цепочки к выходу генератора 2.

Устройство работает следующим Образом.

Стабильные однополярные импульсы прямого тока прямоугольной 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 выбирается такой, чтобы обеспечить работу транзистора 8 вблизи термоста- бильной точки.

Во время прямого импульсного тока через датчик 1 полевой транзистор 12 надежно закрыт напряжением с генератора 2. После прекращения импульса прямого тока транзистор 12, не имея запирающего напряжения на затворе, открывается и своим малым сопротивлением шунтирует диод 1. Одновременно полевым транзистором 13 шунтируется опорный резистор 7, величина сопротивления которого и величина стабилизированного тока транзистора 9 определяют формируемое на опорном резисторе 7 компенсирующее напряжение, ко- торое поступает на один вход усилителя 3, на другой вход которого поступает напряжение с датчика 1. Амплитуд

напряжетшя на выходе усилителя 3 пропорциональна разности амплитуд входных напряжений.

Выходное напряжение усилителя 3 поступает на один из входов фазового (синхронного) детектора 4, а его выходное напряжение, пропорциональное измеряемой температуре, через фильтр 5 низких частот подается на вход регистратора 6, в качестве которого можно использовать цифровой вольтметр постоянного тока. В качестве опорного напряжения для фазового детектора 4 используется поступающее на его второй вход выходное напряжение с генератора 2.

Благодаря тому, что в одном полупериоде следования, импульсов, скважност которых равна двум, ток через диод 1 практически отсутствует, мощность самопрогрева датчика существенно уменьшается.

Малое сопротивление открытых каналов транзисторов 12 и 13 в паузах между импульсами тока позволяет также повысить помехозащищенность устройст1- ва от внеаших наводок.

Устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, выполненный в виде полупроводникового диода, включенного в прямом направлении, генератор импульсов, усилитель, фазовый детектор, два входа которого соединены с выходами усилителя и генератора импульсов, фильтр низких частот, включенный на выходе фазового детектора, и регистратор, вход которого подключен к выходу фильтра низких частот, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены опорный резистор и две токостабилизирующие цепочки, каждая из которых выполнена на полевом транзисторе с токозадающим резистором в цепи его истока, при этом полупроводниковый диод и опорный резистор зашунтированы двумя другими полевыми транзисторами, подключены через токостабилизирующие цепочки к выходу генератора импульсов и непосредственно к двум входам усилителя, выполненного по дифференциальной схеме, а затворы всех полевых транзисторов соединены с выходом генератора импульсов.