Датчик неэлектрической величины, например, температуры с токовым выходом Советский патент 1974 года по МПК G01K5/00 

I

j Изобретение относится к приборострое нию. Оно предназначено для преобразования например, температуры, освещенности и других физических параметров, процесс изменения которых может быть связан с изменением активного электрического сопротивления в стабилизированный постоянный ток, изменение величины которого пропорционально изменению величины активного электрического сопротивления.

Известен датчик температуры, например термосопротивление, величина которого изменяется в зависимости от температуры. О величине измеряемой температуры мохшо судить по величине тока, протекающего через термосопротивление, подключенное через линию связи непосредственно к источнику питания. Такое определение температуры возможно только в том случае, если величина термосопротивления намного боль te, чем величина сопротивления линии свяяи.

В том случае, когда величина термосопротивления соизмерима с величиной со ротивления линии связи или меньиге сопротивления линии связи, такое простое измерение невозможно. В этом случае применяется устройство, в котором термосопротив- ление включают в плечи моста, а сигнал,

снимаемый с диагонали моста, поступает

т

на промежуточный усилитель, либо преобразователь и далее на выходной усилитель.

Однако известное устройство.имеет собствешпзШ источник питания, а это затрудняет обеспечение искробезопасности в шахтных системах передачи и приема информации большой емкости.

Целью изобретения является обеспечение питанием его от внешнего источника питания через кабель связи, что значительно упрощает обеспечение искробезопасности, например, шахтной системы передачи инфор мации большой емкости. Предлагаемое устройство выполнено в виде двух транзисторов р- М -р и |г -р- п, типа с соединенными базами, в эмиттерную и коллекторную цепь каждого из которых включены соответственно термосопротивле- ние и стабилитрон, а эмиттерные цепи, кроме того, соединены сопротивлением обрат- ной связи, причем датчик подключен к линии связи общими точками термосопротив лений и стабилитронов. На чертеже показано предлагаемое устройство. Оно состоит из двух эмиттерных и кол лекторных цепей транзисторов р-ft -р и Т , соединенных базо ti-P-Л типа Т выми цепями этих транзисторов. В эмитте ную цепь каждого транзистора включено термосопротивление. В коллекторную цепь каждого транзистора включен стабилитрон. Эмиттеры обоих транзисторов соединены между собой сопротивлением обратной связи, которое служит для уменьшения относительной погрешности стабилизируемого тока. Устройство выполнено следующим обра- зом. Питание подключено к зажиму + и за жиму -. К зажиму °+ подсоединена змиттерная цепь транзистора Т Р- П, -Р типа, в которую включено те;рмосопротивле ние R . К этому же зажиму присоединена коллекторная цепь транзистора Т П-р-П типа, в которую включен стабилитрон Д Коллекторная цепь транзистора- Т , в рую включен стабилитрон Д и эмиттер- ная цепь транзистора Т , которую вклю чено термосопротивйение I , присоединен к зажиму минус. К эмиттерам транзисторов Т и Т присоединено сопротивление , которое уменьшает погрешность устройства. В качестве приемника информации могут быть использованы, например, источник питания и амперметр, с которого про, изводится съем информации. Датчик и приемник соединены парой жил кабеля связи. Передача информации производится методом интенсивности. Расстояние от датчика до приемника может быть от нескольких метров до шскольких километров Устройство работает следующим образом. От источника питания последовательно через входное сопротивле1гае регистрирующего прибора (амперметра) и сопротивление линии связи на за1жимы плюс и минус подается напряжение U , величина которого равна. и и„-1„1я„-л 0 где Un - напряжение источника питания; т - ток в линии связи; ft - сопротивление линии связи; j - входное сопротивление регистрирующего прибора. При подаче напряжения питания на входные зажимы + и - устройства в линии связи потечет ток 1 причем максимальное напряжение U которое подается на вход устройства, определяется суммой опорных напряжений стабилитронов Д и Д и максимально допустимым напряжением база - коллектор транзистора Т или Т ( 2-3 в). напряжения U на входные При подаче - устройства на базу транзажимы + и зистора Т подается опорное напряжение и„ стабилитрона Д , которое определяет величину эмиттерного тока 1 транзи- стора Т На базу транзистора Т подается опорное напряжение стабилитрона Д которое определяет величину эмиттера тотранзистора Т При этом с определенной точностью можно принять Цд, Uft. т RI i следовательно, величина тока в линии связи зависит от величины сопротив- лений I и J , величина которых зависит от температуры окружающей среды и не за.висит от величины напряжения поданного на вход устройства. Поскольку величина тока в линиисвязи J не зависит от напряжения U , поступившего на вход устройства, величина соможет быть противлении линий связи 1 любой от R О до R Jf Следоn макс. вательно датчик может быть установлен на любом расстоянии, но не превышающем максимального. Максимальным расстоянием сле.цует считать такое расстояние, при котором напряжение, поданное на входные зажимы устройства будет меньше минимального допустимого напряжения. Такие устройства могут применяться во всех тех случаях, когда величина термосопротивления (а для измерения освещенности - фотосопротивления) соизмерима с величиной сопротивления линии связи и изменение coпpp тивления линии связи вносит недопустимую погрешность в показания прибора. С другой стороны, применение предлагаемого устройства возможно всегда, когда изменение какого-либо физического ,:/5Шления может быть сведено к изменению величины активного сопротивления. Предмет изобретения Датчик неэлектрнческой величины, например температуры с токовым выходом, содержащий в качестве чувствительного элемента активное сопротивление и линию связи, отличающи и с я тем, что, с целью обеспечения питанием от внешнего источника в случае соизмеримости величин сопротивления чувствительного элемента и сопротивления линии связи, он выполнен в виде двух транзисторов р- tx -р и ft -р- tl типа с соединенными базами, в эмиттерную и коллекторную цепь каждого из которых включены соответственно термосопротивление и стабилитрон, а эмиттерные цепи, кро-; ме того, соединены сопротивлением обратной связи, причем датчик подключен к линии связи общими точками термосопротивления и стабилитронов.