Преобразователь температуры в постоянное напряжение Советский патент 1990 года по МПК G01K7/01 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных системах измерения температуры.

11ель изобретения - повышение надежности устройства за счет упрощения его электрической схемы.

На чертеже приведена электрическая схема предложенного преобразователя.

Преобразователь содержит усилитель 1 постоянного тока, запоминающее устройство 2, транзисторный термодатчик 3 в диодном включении, источник 4 коммутируемого тока, резисторы 5 и 6, конденсаторы 7 и 8, генератор 9 импульсов.

К инвертирующему РХОДУ УСНЛИТСЛЯ 1 подключен первый вывод транзисторного термодатчика 3 и выход источника 4 коммутируемого тока. Выход усилителя 1 через конденсатор 8 соединен с инйюрмационным входом запоминающего устройства 2, а чере последовательно соединенные резисторы 5 и 6 и конденсатор 7 - с обшей пч нбн устройства. Общая точка ре ш. топив 5 и 6

Ј Ю

СО

соединена с вторым выводом транзис- торного термодатчика 3. Выход генератора импульсов 9 соединен с управляю- щими входами источника 4 коммутируе- мого тока и запоминающего устройства 2.

Преобразователь работает следующим образом.

Источник 4 тока по сигналам гене- ратора 9 импульсов вырабатывает два неравных постоянных тока I,, и 12, которые протекают через термодатчик 3, включенный в прямом направлении в цепи отрицательной обратной связи уси- лителя 1 . В соответствии со значениями этих токов и значением измеряемой температуры среды Т, в которую помещен транзисторный термодатчик 3, напряжение на его р-переходе база-эмит- тер-принимает два значения U, и Uu, равные

Т Ь inf-Ii-l

Т q 1П( I. )f

Т -|5- In(-Н-),

qIo

(О

(2)

,- 30

где k - постоянная Больцмана; q - элементарный ааряд; I - обратный ток перехода база- эмиттер транзисторного термодатчика 3.

Наличие конденсатора 7 позволяет получить различный коэффициент усиле- ния усилителя 1 по постоянному току 35 (смещение нуля) и переменному току, что увеличивает чувствительность данного преобразователя. Величину емкое-- ти конденсатора 7 необходимо выбирать из условия:40

(3)

где СО - частота следования импульсов

генератора 9;

R - сопротивление резистора 6. В этом случае напряжение на выходе усилителя I соответственно равны

и,(1

+ .

(4)

М1 + -|--),

(з:

вых-г. °4

где Rg - сопротивление резистора 5.

Амплитуда переменной составляющей напряжения после разделительной емкости 8 определяется полуразностью напряжений U

и U

вы х ч

U

т .4- in ) 4-о +-г)

V

(6)

Q 5 0

5

0

5 40

45

«ю

и выделяется в виде постоянного напряжения на выходе запоминающего устройства 2,

Таким образом, на выходе преобразователя формируется сигнал в виде напряжения постоянного тока, пропорциональный измеряемой температуре.

Формула изобретения

Преобразователь температуры в постоянное напряжение, содержащий транзисторный термодатчик, один вывод которого Соединен с инвертирующим входом усилителя постоянного тока и выходом источника коммутируемого тока, запоминающее устройство, генератор импульсов, выход которого подключен к управляющим входам запоминающего устройства и источника коммутируемого тока, первый конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом усилителя постоянного тока, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, второй конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей шиной, и два последовательно соединенных резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в нем последовательно соединенные резисторы включены между выходом усилителя постоянного тока и второй обкладкой второго конденсатора, общая точка последовательно соединенных резисторов подключена к второму выводу транзисторного термодатчика, а вторая обкладка первого конденсатора соединена с информационным входом запоминающего устройства.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить надежность преобразователя за счет его упрощения. Преобразователь содержит усилитель постоянного тока 1, запоминающее устройство 2, транзисторный термодатчик 3 в диодном включении, источник коммутируемого тока 4, резисторы 5 и 6, конденсаторы 7 и 8, генератор импульсов 9. К инвертирующему входу усилителя 1 подключен первый вывод транзисторного термодатчика 3 и выход источника коммутируемого тока 4. Выход усилителя 1 через конденсатор 8 соединен с информационным входом запоминающего устройства 2, а через последовательно соединенные резисторы 5 и 6 и конденсатор 7 с общей шиной устройства. Общая точка резисторов 5 и 6 соединяется с вторым выводом транзисторного термодатчика 3. Выход генератора импульсов 9 соединен с управляющими входами источника коммутируемого тока 4 и запоминающего устройства 2, выход которого является выходом всего устройства. В преобразователе расширяются функциональные возможности усилителя постоянного тока 1, за счет чего возможно одновременно преобразование коммутируемого тока в переменное напряжение и усиление этого напряжения. 1 ил.