Устройство для измерения температуры и освещенности Советский патент 1979 года по МПК G01K7/01 G01J1/00 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к технике измерения температуры и уровня светового потока.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее транзисторный мультивибратор с коллекторнобазовыми связями, термочувстиительные диоды, включенные в разрядные цепи конденсаторов I.

Такое устройство не позволяет одновременно преобразовывать измеряемые величины, температуру и освещенность в параметры импульсного сигнала.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры и освещенности, содержащее транзисторный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями и двумя разрядными конденсаторами, в разрядные цепи которых включены термодиоды, с двумя фиксирующими диодами, катод каждого из которых со единен с коллектором ключевого транзистора, а анод соединен с средней точкой фоточувствительного делителя напряжения, состоящего из фотодиода и переменного резистора 2.

Однако устройство отличается низкой термостабильностью.

Цель изобретения повышение термостабильности .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два затемненных фотодиода, включенных параллельно переменным резисторам фоточувствительннх делителей, две компенсирующие цепи, состоящие из последовательно включенных конденсатора и транзистора со свободныгч коллектором параллельно разрядным конденсатораг, а коллекторные нагрузки ключевых транзисторов мультивибратора выполнены в виде транзисторов с базовыми переменными резисторами.

Принципиальная электрическая схема устройства представлена на чертеже .

Устройство содержит ключевые транзисторы 1,2, разрядные конденсаторы 3,4, термодиоды 5,6, включенные в разрядные цепи конденсаторов, фиксирующие диоды 7,8, фоточувствительные делители напряжения, состоящие из фотодиодов 9,10 и переменных резисторов- 11, 12, затемненные фотодиоды 13,14, конденсаторы 15,16, транзисторы 17,18 со свободными коллекторами, транзисторы 19,20, переменные резисторы 21,22, источник питания 2 Устройство работает следующим об разом. Температура, воспринимаемая термодиодами 5,6, преобразуется в часто ту генерируемых прямоугольных импуль сов в соответствии с зависимостью f- It СЕ где - термоток, обеспечиваемый термодиодами 5,6; Е - напряйсение источника питания 23; С - емкость разрядных конденсатооов 3,4, Уровень светового потока преобразуется в значение скважности генерируемых импульсов в соответствии с зависимостью , Е ф,1.E-Rl, t,(E-l4,WC-|V-; tg I RC-jlt|, tg- длительности импульсов, снимаемых с коллекторов ключевых транзисторов 1,2; R - сопротивление переменных резисторов 11,12; 1ф- значение фототока, воспринимаемого фотодиодами 9,10. Конденсаторы 15,16 совместно с транзисторами 17,18, включенные параллельно разрядным конденсаторам 3,4, позволяют компенсировать влияние обратного тока базо-эмиттерного перехода закрытого ключевого транзистора, сильно зависящего от температуры транзистора, на работу устрой ства - частоту генерируемых импульсов . Включение параллельно переменным резисторам затемненных фотодиодов 13,14 позволяет компенсировать влияние термотока фотодиодов 9,10 на работу устройства - напряжение заряда конденсаторов 3,4 и, следовательно, частоту и длительность генерируемых импульсов. Включение в качсестве коллекторной нагрузки ключевых транзисторов 1,2 транзисторов 19,20 противоположной проводимости с базовыми переменными резисторами 2,1,22 позволяет поддерживать коэффициент насыщения ключевых транзисторов 1,2 постоянным. Устройство для измерения температуры и освещенности имеет высокую термостабилькость и может найти применение в различных отраслях техники, где требуется осуществить одновременное измерение температуры и освещенности: в системах телевидения, метрологии, метеорологии и др. Формула изобретения I Устройство для измерения температуры и освещенности, содержащее транзисторный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями и двумя разрядными конденсаторами, в разрядные цепи которых включены термодиоды с двумя фиксирующими диодами, катод каждого из которых соединен с коллектором ключевого транзистора, а анод соединен со средней точкой фоточувствительного делителя напряжения, состоящего из фотодиода и переменного резистора, отличающе еся тем, что, с целью повышения термостабильности, в него дополнительно введены два затемненных фотодиода, включенных параллельно переменным резисторам фоточувствительных делителей, две компенсирующие цепи, состоящие из последовательно включенных конденсатора и транзистора со свободным коллектором паргшлельно разрядньп- конденсаторам, а коллекторные нагрузки ключевых транзисторов мультивибратора выполнены в виде транзисторов с базовыми переменны1ч1й резисторами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Будянов В.П. Релаксационные генераторы-импульсные преобразователи неэлектрических величин, М., Энергия, вып. 506, 1974, с. 46. 2.Авторское свидетельство СССР №556350, кл. G 01 К 7/00, 1975.