Устройство для преобразования температуры в частоту следования импульсов Советский патент 1979 года по МПК G01K7/22 

36 емкость 5, делитель из резисторов G, 7, интегральный прерыватель 8, импульсный трансформатор 9, триггер Ю генератор тактовых импульсов И, час тотно-импульсный преобразователь 12. Работа устройства проходит следую щим образом. Полупроводниковый терморезистор 1 имеющий экспоненциальную температурную характеристику, описываемую выражением.Аехр Б/е, . . (1) где Q температура терморезистора, А И В - параметры тёрморезистора,; включается в плечо.моста 2, настроен кого так, чтобы его выходное на пряже ние было линейной функцией сопротивления терморезистора во всем диапазоне температур: г Нт т .--к;-1, (2) где , - выходное напряжение мост при R О RQ сопротивление терморезис тора при наименьшей температуре диап зона. Напряжение разбаланса моста подается на вход усилителя постоянного тока. Выходное напряжение усилителя равно и,,.,, где К - коэффициент усиления. Напряжение включения однопереходного транзистора определяется выходным напряжением усилителя (4) вкл--Uv В исходном состоянии интегральный прерыватель 8 разомкнут и емкость 5 заряжается по экспоненциальному зако ну от источника питания через резистивный делитель напряжения (6,7) . где Uj, - напряжение на емкости; и.Е -..- напряжение в средней 7 точке делителя; tr CgCRgl(R)- постоянная времени за рядной цепи. При достижении напряжением на ем,кости величины, достаточной для вклю чения однопереходного транзистора . , последний открьшается по входу и выходу. На обмотках трансфор матора 9 появляется .выходной импульс переключающий триггер 10. При этом замыкается интегральный прерыватель 8, через который .емкость 5 разряжает ся до нулевого напряжения. Прерыватель остается згилкнутым до поступления на второй вход триггера импульса от тактового генератора 11. Длительность цикла заряда емкости определяется выражением ( (6) Если период следования импульсов тактового генератора 11 выбран равным 4- г ТРи ° tj ЬМ , то длительность импульсов на выходе триггера 10, определяемая разностью временных интервалов t и -t , будет обратно пропорциональна измеряемой температуре. Действительно ). « После подстановки в выражение (8) выражений (4), (3), (2) и (1) получаем. Для получения прямо пропорциональной зависимости выход триггера 10 сое;п;инен с входом интегрирующего частотно-импульсного преобразователя постоянное напряжение - частота 12, имеющего линейную статическую харак теристику. Период следования выходных импульсов преобразователя 12 равен т t 2 ,(10) где S - крутизна статической характеристики частотно-импульсного преобразователя; амплитуда входных импульсов. После подстановки в выражение (10) выражения (9) получаем - (11) Т . то есть период выходной последовательности частотно-импульсного преобразователя 12 прямо пропорционален измеряемой температуре. Предлагаемое.устройство позволяет измерять температуру с точностью О,1% в диапазоне О -f . Прк расширении диапазона до грани рабочей области, терморезистора (+300С) точност измерений снижается до 0,5%. Формула изобретения Устройство для преобразования температуры в частоту следования импульсов, содержащее полупроводниковый терморезистор, включенный в плечо моста, усилит ль постоянного тока, подключенный входом к измерительной диагонали моста, а выходом - к баэгш однопереходного транзистора, эмиттер которого подключен к средней точке -делителя напряжения, соединенной с времязадающей емкостью и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены три1гер, подключенный единичным