RU2451913C1 - Temperature measuring device - Google Patents
Temperature measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451913C1 RU2451913C1 RU2010153002/28A RU2010153002A RU2451913C1 RU 2451913 C1 RU2451913 C1 RU 2451913C1 RU 2010153002/28 A RU2010153002/28 A RU 2010153002/28A RU 2010153002 A RU2010153002 A RU 2010153002A RU 2451913 C1 RU2451913 C1 RU 2451913C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- operational amplifier
- reference voltage
- resistor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники, и в частности к термометрии.The present invention relates to the field of measurement technology, and in particular to thermometry.
Известно устройство, в котором линеаризация выходного напряжения достигается за счет способа суммирования характеристик термистора и позистора. Это устройство имеет значительные недостатки, связанные со сложностью подбора термистора и позистора по характеристикам, выбором величины сопротивления потенциометра для обеспечения требуемой величины нелинейности температурной характеристики датчика, а также со снижением чувствительности датчика с повышением линейности преобразования (а.с. СССР №369430, кл. G01K 7/22, бюл. №10 от 08.11.1973).A device is known in which the linearization of the output voltage is achieved by a method of summing the characteristics of a thermistor and a posistor. This device has significant disadvantages associated with the difficulty of selecting a thermistor and a posistor according to its characteristics, the choice of the resistance value of the potentiometer to provide the required non-linearity of the temperature characteristic of the sensor, and also with a decrease in the sensitivity of the sensor with an increase in linearity of conversion (AS USSR No. 369430, cl.
Известно также устройство для измерения температуры (патент RU №2255313, кл. G01K 7/22), принятое за прототип, содержащее источник опорного напряжения, один канал преобразования температуры в напряжение, включающий в себя первый операционный усилитель, первый терморезистор с отрицательным коэффициентом сопротивления, постоянный резистор и два подстроечных резистора, а также другой канал преобразования температуры в напряжение, включающий в себя второй операционный усилитель, идентичный первому, второй терморезистор, постоянный резистор и два подстроечных резистора, причем неинвертирующие входы операционных усилителей через постоянные резисторы подключены к выходу источника опорного напряжения, а через подстроечные резисторы - к общей шине, выход первого операционного усилителя через первый терморезистор соединен со своим инвертирующим входом, который через подстроечный резистор подключен к выходу источника опорного напряжения, выход второго операционного усилителя через подстроечный резистор со своим инвертирующим входом, который через второй терморезистор подключен к выходу источника опорного напряжения, выходы операционных усилителей соединены с входами алгебраического сумматора, выход которого является выходом устройства, при этом терморезисторы закрепляют таким образом, что расстояние между их термочувствительными элементами было минимальным.Also known is a device for measuring temperature (patent RU No. 2255313,
Недостатком прототипа является необходимость использования двух терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления для измерения температуры в одной точке.The disadvantage of the prototype is the need to use two thermistors with a negative temperature coefficient of electrical resistance to measure temperature at one point.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является измерение одним терморезистором с отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления температуры в одной точке при линейной характеристике преобразования.The technical result of the invention is the measurement of a single thermistor with a negative temperature coefficient of electrical resistance at one point with a linear conversion characteristic.
Предлагаемое устройство для измерения температуры, содержащее источник опорного напряжения, два операционных усилителя, инвертирующий вход одного из них через терморезистор подключен к выходу источника опорного напряжения, а также два постоянных резистора, один из которых первым выводом соединен с суммирующим входом второго операционного усилителя, дополнительно снабжено полупроводниковым диодом, катодом, подключенным к выходу первого операционного усилителя, а анодом к инвертирующему входу этого же усилителя, суммирующий вход которого связан с общей шиной, а выход соединен со вторым входом интегрального аналогового перемножителя, первый вход которого подключен к выходу второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого через второй постоянный резистор соединен с выходом второго дополнительно введенного источника опорного напряжения, при этом второй вывод первого постоянного резистора связан с общей шиной, а дополнительно введенный третий постоянный резистор подключен между выходом интегрального аналогового перемножителя и инвертирующим входом второго операционного усилителя. Аналоговый перемножитель может быть выполнен на интегральных микросхемах 525ПС1 и 525ПС2.The proposed device for measuring temperature, containing a reference voltage source, two operational amplifiers, inverting the input of one of them through a thermistor is connected to the output of the reference voltage source, as well as two constant resistors, one of which is connected to the summing input of the second operational amplifier by the first output, a semiconductor diode, a cathode connected to the output of the first operational amplifier, and an anode to the inverting input of the same amplifier, summing the input of the cat It is connected to a common bus, and the output is connected to the second input of the integrated analog multiplier, the first input of which is connected to the output of the second operational amplifier, the inverting input of which is connected through the second constant resistor to the output of the second additional input reference voltage source, while the second output of the first constant resistor connected to a common bus, and an additionally introduced third constant resistor is connected between the output of the integrated analog multiplier and the inverting input to orogo operational amplifier. The analog multiplier can be performed on integrated circuits 525PS1 and 525PS2.
На фигуре представлена схема устройства для измерения температуры.The figure shows a diagram of a device for measuring temperature.
Устройство для измерения температуры содержит полупроводниковый терморезистор 1, которой второй клеммой соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 2 и через последовательно соединенный полупроводниковый диод 3 связан с выходом усилителя 2, суммирующий вход которого подключен к общей шине, а выход при этом соединен со вторым входом интегрального аналогового перемножителя 4, первый вход которого связан с выходом операционного усилителя 5 и выходом устройства, при этом выход перемножителя 4 через последовательно соединенный резистор 6 соединен с инвертирующим входом усилителя 5, а суммирующий вход усилителя 5 через резистор 8 связан с общей шиной, при этом терморезистор 1 первой клеммой подключен к источнику 9 опорного напряжения U1, а инвертирующий вход усилителя 5 через последовательно соединенный резистор 7 подключен к источнику 10 опорного напряжения U2.The temperature measuring device comprises a semiconductor thermistor 1, by which the second terminal is connected to the inverting input of the
Назначение элементов 1-10 понятно из их названий.The purpose of elements 1-10 is clear from their names.
Устройство для измерения температуры работает следующим образом.A device for measuring temperature operates as follows.
Измеряемая температура Т преобразуется терморезистором с отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления 1 в изменение его сопротивления по следующему закону (например, терморезисторы СТ1-18 и СТ1-19):The measured temperature T is converted by a thermistor with a negative temperature coefficient of electrical resistance 1 into a change in its resistance according to the following law (for example, thermistors ST1-18 and CT1-19):
где А, В - постоянные;where A, B are constants;
Т - измеряемая температура [K].T is the measured temperature [K].
Выходное напряжение логарифмирующего усилителя 2 зависит от RT:The output voltage of the
Где k - постоянная Больцмана; е - заряд электрона; Iобр - обратный ток диода 3; U1 - источник первого опорного напряжения; Т' - температура диода 3.Where k is the Boltzmann constant; e is the electron charge; I arr - reverse current of the
При этом - тепловой потенциал (при Т'=300 K, φT=0,026 В).Wherein - thermal potential (at T '= 300 K, φ T = 0.026 V).
Выходное напряжение операционного усилителя 2 (на основании (1)) описывается выражением:The output voltage of the operational amplifier 2 (based on (1)) is described by the expression:
Устанавливая опорное напряжение U1, например, с помощью потенциометра (условно не показано) равным U1=AIобр, получим:By setting the reference voltage U 1 , for example, using a potentiometer (not shown conditionally) equal to U 1 = AI arr , we get:
Напряжение поступает на второй вход интегрального аналогового перемножителя 4, выход которого подключен через резистор 6 к инвертирующему входу усилителя 5. При масштабном коэффициенте K1=-R1/R2 выходное напряжение усилителя 5:Voltage goes to the second input of the integrated
; ;
Устанавливая опорное напряжение U2, например, с помощью потенциометра (условно не показано) равным U2=ВφT, получим выходное напряжение, линейно зависящее от измеряемой температуры:By setting the reference voltage U 2 , for example, using a potentiometer (not shown conditionally) equal to U 2 = Bφ T , we obtain an output voltage that depends linearly on the measured temperature:
где с=10n, n - коэффициент размерности (целое число).where c = 10 n , n is the dimension coefficient (integer).
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет производить измерение одним терморезистором с отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления температуры в одной точке при линейной характеристике преобразования и возможности взаимозаменяемости полупроводниковых терморезисторов.Thus, the proposed technical solution allows measurement by a single thermistor with a negative temperature coefficient of electrical resistance at one point with a linear conversion characteristic and the possibility of interchangeability of semiconductor thermistors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153002/28A RU2451913C1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Temperature measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153002/28A RU2451913C1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Temperature measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2451913C1 true RU2451913C1 (en) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010153002/28A RU2451913C1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Temperature measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451913C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113790816A (en) * | 2021-07-06 | 2021-12-14 | 南京华士电子科技有限公司 | Temperature measurement linear processing circuit based on NTC |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1068737A1 (en) * | 1982-06-04 | 1984-01-23 | Уфимский Нефтяной Институт | Device for measuring temperature |
RU150U1 (en) * | 1993-08-31 | 1994-11-25 | Малое предприятие "Дело" | Device for converting temperature to voltage |
RU2255313C1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-06-27 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Mode of measuring of temperature and an arrangement to execute it |
JP2010043900A (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Daiko Denki Kk | Measuring device |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010153002/28A patent/RU2451913C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1068737A1 (en) * | 1982-06-04 | 1984-01-23 | Уфимский Нефтяной Институт | Device for measuring temperature |
RU150U1 (en) * | 1993-08-31 | 1994-11-25 | Малое предприятие "Дело" | Device for converting temperature to voltage |
RU2255313C1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-06-27 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Mode of measuring of temperature and an arrangement to execute it |
JP2010043900A (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Daiko Denki Kk | Measuring device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113790816A (en) * | 2021-07-06 | 2021-12-14 | 南京华士电子科技有限公司 | Temperature measurement linear processing circuit based on NTC |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9804036B2 (en) | Temperature sensor calibration | |
KR101610420B1 (en) | Arrangement for linearizing a non-linear sensor | |
CN110514322B (en) | High-precision temperature sensor | |
Mohan et al. | Linearizing dual-slope digital converter suitable for a thermistor | |
CN104458034B (en) | Temperature checking method and temperature-detecting device | |
KR101375363B1 (en) | Apparatus for measuring temperature using thermistor | |
RU2451913C1 (en) | Temperature measuring device | |
CN102594276A (en) | Gain calibration system for instrument amplifier and gain calibration method | |
CN113155159B (en) | Bridge detector | |
RU2372592C2 (en) | Temperature measuring device which is standard resistor equivalent and method realised in said device | |
RU147683U1 (en) | MEDICAL THERMOMETER | |
RU2451297C1 (en) | Method to measure low resistances, including drain-source resistance of field transistor open channel | |
CN110987223B (en) | Improved high-precision platinum resistor temperature measuring circuit | |
RU170297U1 (en) | MEDICAL ELECTRONIC THERMOMETER WITH DIODE SENSOR | |
RU2255313C1 (en) | Mode of measuring of temperature and an arrangement to execute it | |
US20240255357A1 (en) | Temperature sensor device | |
RU2480719C1 (en) | Converter of temperature into voltage | |
EP4191216A2 (en) | Temperature sensor with delta base-emitter voltage amplification and digital curvature correction | |
JP2012073723A (en) | Current setting circuit | |
JP2018115860A (en) | Measurement device | |
US20240210255A1 (en) | Temperature sensor | |
RU181763U1 (en) | CURRENT AND VOLTAGE METER CORRECTIVE AND REGULATING (ITCR) | |
US20240175844A1 (en) | Circuitry for measurement of electrochemical cells | |
CN118424483A (en) | Temperature sensor device | |
Hang et al. | Hardware Circuit Design and Engineering Application of Multi-Channel Thermocouples Acquisition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121224 |