Устройство для измерения температуры Советский патент 1981 года по МПК G05D23/19 

I

Изобретение относится к устройствам- реализующим компенсационный метод измерения температуры и может быть использовано, например, в схемах автоматического регулирования температуры электрических печей.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термопару, ТЭДС, которойсравнивается с падением нап1ряжения на сопротивлении, включенном в цепь батареи, последовательно с которым включен милливольтметр D1.

Недостатком известного устройства является наличие в нем миллиамперметра, который может дать точность измерения максимум 0,5%.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для регулирования температуры, содержащее нуль-прибор, реохорд, нормальный элемент Вестона, эталонное со противление, переключатель, реостат и аккумулятор Г21.

Однако с изменением температуры на сопротивлении сравнения понижается точность измерения температуры, наличие в г компенсационной цепи батареи (источника.постоянного тока)усложняет конструкцию устройства. Для проверки величины тока в компенсационной цепи необходимо иметь нормальный элемент Вестона и осуществлять эту проверку минимума 1 раз в сутки, что усложняет обслуживание и уменьшает надежность устройства. В известном устройстве отсутствует автоматическая выдача сигнала на объект регулирования при изменении величины температуры в измеряемом объекте.

Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения температуры .

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения температуры, содержащее источник постоянного тока, подключенный к нему делитель напряжения, и датчик температуры, соединенный одним выводом со сред ней точкой делителя напряжения, содержит полевой транзистор с изолированным затвором, сток и исток которого подключены через ограничительные резисторы к полюсам источника питания, а затвор - ко второму выводу датчика температуры. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения температуры содержит источник 1 постоянного тока, делитель 2 напряжения, состоящий из последовательно соединенных резистора I-3 и стабилитрона 4, параллеьно которому подключен потенциометр .5, датчик b температуры и полевой транзистор 7 с изолированным затвором Устройство работает следующим.обра зом. От источника I постоянного тока напряжение поступает на делитель 2 на пряжения, который используется для стабилизации напряжения, снимаемого со стабилитрона 4 потенциометром 5. При изменении величины напряжения сети напряжение на потенциометре 5 практически не изменяется, т.е. всегда поддерживается вполне определенное заданное напряжение. ТЭДС сила термопары сравнивается с падением напряжения на потенциометре 5. Для усилени результирующего напряжения предусмотрен полевой транзистор 7 с изолирован ным затвором, работающий в термостабильной точке. Причем зависимость изменения тока стока в полевом транзисторе 7 от температуры определяется контактной разностью потенциалов р-п перехода и изменением подвижности основных носителей в канале. При повы шении температуры контактная разность потенциалов уменьшается, сопротивление канала падает, а ток увеличивает. ся. С другой стороны, повьпвение температуры приводит к уменьшению подвижности носителей в канале и уменьшению тока стока. При определенных условиях действие этих двух факторов взаимно компенсируется, и ток стока полевого транзистора не зависит от температуры. Если холодный спай термоэлемента не подогревается, то положительный потенциал, снимаемый со стабилитрона 4 через датчик 6 температуры, подается на затвор полевого транзистора 7, который открывается, обеспечивая на выходе положительный потенциал, который подается на объект регулирования. По мере нагрева холодного спая датчика 6 температуры возникает термоздс, которая направлена встречно положительному потенциалу, снимаемому с делителя напряжения 2. На затвир полр.вого транзистора 7 подается отрицательный потенциал. Таким образом, устройство для измерения температуры позволяет повысить точность и надежность измерения температуры с одновременной подачей сигнала на объект регулирования. Формула изобретения Устройство для измерения темперауры, содержащее источник постоянного тока, подключенный к нему делитель напряжения, и датчик температуры, соединенный одним выводом со средней точкой делителя напряжения, о т л и чающееся тем, что, с целью повьщ1ения точности и надежности устройства, оно содержит полевой транзистор с изолированным затвором, Сток и исток которого подключены через ограничительные резисторы к полюсам источника питания, а затвор - ко второму выводу датчика температуры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Свенчанский А.Д. и др. Автоматическое регулирование печей. М.-Л., Энергия, 1965, с.65, рис.1-23а. 2.Свенчанский А.Д. и др. Автоматическое регулирование электрических печей. М.-Л., Энергия, 1965, с.65, рис.1-23б (прототип).

+ 0