Полупроводниковое устройство для контроля физической величины Советский патент 1980 года по МПК G01R17/10 

ля, например к эмиттеру, а вторая вершина нзмеритеоЧьно диагонали нзмсригслы-ici о моста подключена к другому, входпому электроду этою чраиаистора, например к базе.

На чертеже представлена ехема нолунро-водникового ycTpoiicTisa для к()1гтроля фи .п ческой величины.

Измер1гге.Ч1Д-1ыГ1 мост устронсчва состонт из резисторов 1-4, но крайней мере одни пз которых является измеряемым. Измерительпая диагопаль моета зашунтирована емкоетным делителем па конденсаторах 5, 6, и диодом 7. Средняя точка емкостного делнте.тя нодключена к эмпттсру первого транзистора 8 уснлптеля 9. KlOKie тоге;. эмиттер транзистора 8 через дополинтельиый резистор 10 нодключен к днагоаали питания измерительпого моета. Дру1ая вершина диагонали питаппя измерительпого моста подключена к ввьходу уеггтптеля 9. Через разделителвный коидепсатор 11 и выпрямитель на диодах 12, 13 выход уенлителя подключен к базе первого транзистора 14 выходного релейного усилителя. Коллектор транзистора 14 нодключен к базе второго транзистора 15 выходного релейного усилителя. Точка соедипеиия коллектора траизиетора 15 с реле 16 через день, еостояН1,ую из резистора 17 и включеннвгх нараллельно резистора 18 н конденеатора 19, подключена к базе транзистора 14, а через диод 20 и резистор 21 к одной из вершии измерительной диагонали моета, другая вершина которой подключена к базе транзистора 8.

Полупроводниковое устройство для контроля фнзичеекой велнчины работает еледуюш,им образом. При разбалансе измерительного моста, соответствующем отрипателыюй обратной связи или ноложитс.тьной обратной связи с коэффицнситом меньше 1, устройство зстойчиво вис зависимости от глубины отр ;цательиоГ1 обратной связи. Выходной релейный каскад открыт за счет прямого смеш,ения транзпетора 14 через резистор 22. Реле 16 включеио. При изменении измеряемого резистора таким образом, что разбаланс моста станет соответствовать положительной обратной связи с коэффициентом больше 1, в уетройстве возиики Т автоколебаипя, кото) после детектирования диодами 12, 13 закроют выходиой релейный усилитель и обесточат ре.пе 16.

В иолупроводниковом устройстве д.ля контроля ф зпческой велпчнны измерительная информация образуется при положительной обратной связи , т. е. вблизи от границы устойчивости, когда система весьма чувствительна к помехам особенно к тем, которые воздействуют на измерите.льную диагональ моета. Введение емкостного делителя па кондепсато)ах 5, 6 резко уменьшает сопротнвлсппе пзмерителыюн диагонали моста для высокочастотных по.мех различного иронсхождения. В то /ко время такой делитель нракт.1ческн не AJCняет характеристик устронсиза нз-за малого влияния измерительное Д11агона..1и на фазосдвнгающие цепи. Роль ограничителя отрнцательиой оо)атиой связи выполняет днод 7, который вместе е емкостным делителем иа коиденеаторах 5, 6 н)енятствует возннкновению иараз11тных автоко.лебаннГ. При контроле медле1Н1о меияющнхея физических величин воз.може режим, ко1да папряжепие на реле 16 медленно растет пли медленно падает. Без принятия специальных мер в этом с.1учае возможны частые коммутацнн и быстрый выход нз строя контактов реле И). Введение резисторов 17, 18 и коидеисатора 19 обесиечнвает уетойчнвое срабатывание реле 16 нрн начале роста напряжения па нем, а введенне ценн нз диода 20 и резиетора 21 - надежное включение реле при начале умеиьшепия иапряжения па не.м. Последнее ироисходнт благодаря увеличеиию динамического соиротивлеиия диода 20 и соответствуюш,его смендения наетроикн моета.

Неоднократные контрольные исиытання сигнализаторов темиературы на основе полунроводникового уе1ройства д;1я контроля физической велнчнны нодтверднли высокую надежность нх работы нри образоваи 1И йзЛГернтелыюй ннформации о медлеиио меняюш,ейся темнературе нзмеряемой среды в условиях значительного колебаиня температуры окружаюпдей среды (от -60 до н нрн значитель И; х отклоненнях нзмеряемой температуры от зпачеппя, соответствуюш,его настройке енгнализатора (до 20% от величины полного сонротнвлення нлеча моста).

Ф о р м у л а н 3 о б р е т е н и я

Полунроводникозое устройство для коитро.:|я физическо всличниы, содсржанлее уеилнтель с измернте.льным моетом в цеии обратно связи, в одно ii.icMO которого подключей 11еремепный контро.:1нруемый резнстор, вь ходной pe.iefiHbHi уенлнтель, подключенный через разделнтельный конденсатор н выирямнте;1ь к уогчителю и к вершиие диа.гоиа; -; иитания )-13мерительиого моета, о т л и ч а ю И1, н 11 с я тем, что, с це;1ью иовышеьня иомехоустойчивости устройства, в нем выходной усил1ггель выиолнеи на двух транзисторах таким образом, что коллектор второго т)анзнстора н ре.че выходного релейного уеил1ггеля через резистор и наралле. RC-цепь иодключеиы к базе нервого транзиетора уио.мяиутого усилителя, а через резистор н днод - к одной из верншн из.мерительпой диагонали нзмернтельпого моста, зашуптнрованной днодом н емкостны.м делнтелем, прнче.м ередняя точка емкостного делите.чя подключена к одиому из выходных э.чектродов ие)BOiO траизиетора усилителя устройства, например к эмиттеру, а вторая вершина измерительгюй диагонали измерительного могта подключена к другому, входному электроду этого транзистора, иапример к базе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Л1 208798, кл. G 06F 15/46, 1969.

20 Z1