Преобразователь температуры вчастоту Советский патент 1976 года по МПК G01K7/14 

1

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и предназначено для преобразования температуры в последовательность электрических импульсов.

Известны преобразователи температуры в частоту, содержащие чувствительный элемент, светодиод, фотоприемник оптически связанный с светодиодом, электронную схему на транзисторах, состоящую из последовательно включенных ключевого устройства, мультивибратора, балансного каскада.

Однако такие преобразователи имеют малый диапазон измеряемых температур и низкую чувствительность.

В предлагаемом преобразователе фотоприемник, являющийся одновременно чувствительным элементом, выполнен на основе структуры с (/5+р)-переходом и включен в базовую цепь транзистора ключевого устройства, причем контакты к чувствительному элементу расположены на «-+ ()-слое, а светодиод включен в эмиттерные цепи транзисторов балансового каскада.

Благодаря этому возможно расширение д,иапазона измеряемых температур и повыщение чувствительности.

С целью упрощения конструкции, фотоприемник изготавливают из пленки арсенида галия п-типа, нанесенной на подложку из полуизолирующего арсенида галия, а светодиод

выполнен па основе р-«-перехода на арсениде галия.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема преобразователя; на фиг. 2

изображен чувствительный элемент.

Преобразователь содержит фотоприемник 1, одповременно являющийся чувствительным элемептом, светодиод 2, ключевое устройство, состоящее из усилителя, собранного на трапзисторах 3, 4, транзисторного ключа па транзисторе 5, ждущего мультивибратора на транзисторах 6, 7 с времязадающей цепочкой, состоящей из элементов 8, 9, балансного каскада на транзисторах 10, И; источник 12

опорного напрялсения, источник 13 питания, резисторы 14-31 эмиттерных, коллекторных и базовых цепей.

Чувствительпый элемент представляет собой двухслойную структуру, состоящую из (р- }слоев 32 и п(р)-слоев 33 и контактов 34, 35. Преобразователь работает следующим образом.

Па границе « -слоев 32 н п-слоев 33 двухслойной структуры чувствительного элемента

возникает «+я-переход. Освещение /г -слоя приводит к изменению коицентрации электронов /г+-слое, а следовательно к изменению сопротивления П+-СЛОЯ.

Время т установления равновесного состояния электронов, а следовательно и скорость