RU2451913C1 - Устройство для измерения температуры - Google Patents
Устройство для измерения температуры 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
Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники, в частности к термометрии. Заявлено устройство для измерения температуры, в которое дополнительно введены аналоговый перемножитель и третий постоянный резистор, что позволило произвести операцию логарифмирования сигнала от терморезистора и реализовать операцию деления. В результате выполнения данных преобразований на выходе устройства сигнал имеет прямую зависимость от температуры. Технический результат: повышение функциональных возможностей устройства и повышение точности измерений. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники, и в частности к термометрии.
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).
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.
Недостатком прототипа является необходимость использования двух терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления для измерения температуры в одной точке.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является измерение одним терморезистором с отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления температуры в одной точке при линейной характеристике преобразования.
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.
На фигуре представлена схема устройства для измерения температуры.
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.
Назначение элементов 1-10 понятно из их названий.
Устройство для измерения температуры работает следующим образом.
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):
где А, В - постоянные;
Т - измеряемая температура [K].
Выходное напряжение логарифмирующего усилителя 2 зависит от RT:
Где k - постоянная Больцмана; е - заряд электрона; Iобр - обратный ток диода 3; U1 - источник первого опорного напряжения; Т' - температура диода 3.
Выходное напряжение операционного усилителя 2 (на основании (1)) описывается выражением:
Устанавливая опорное напряжение U1, например, с помощью потенциометра (условно не показано) равным U1=AIобр, получим:
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:
Устанавливая опорное напряжение U2, например, с помощью потенциометра (условно не показано) равным U2=ВφT, получим выходное напряжение, линейно зависящее от измеряемой температуры:
где с=10n, n - коэффициент размерности (целое число).
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.
Claims (1)
- Устройство для измерения температуры, содержащее первый источник опорного напряжения, первый и второй постоянные резисторы, первый и второй операционные усилители, инвертирующий вход первого операционного усилителя через терморезистор, являющийся входом устройства, подключен к выходу первого источника опорного напряжения, при этом первый постоянный резистор первым выводом соединен с суммирующим входом второго операционного усилителя, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым источником опорного напряжения и интегральным аналоговым перемножителем, третьим постоянным резистором, 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, являющегося выходом устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153002/28A RU2451913C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Устройство для измерения температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153002/28A RU2451913C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Устройство для измерения температуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2451913C1 true RU2451913C1 (ru) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010153002/28A RU2451913C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Устройство для измерения температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451913C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113790816A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-12-14 | 南京华士电子科技有限公司 | 一种基于ntc测温线性处理电路 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1068737A1 (ru) * | 1982-06-04 | 1984-01-23 | Уфимский Нефтяной Институт | Устройство дл измерени температуры |
RU150U1 (ru) * | 1993-08-31 | 1994-11-25 | Малое предприятие "Дело" | Устройство для преобразования температуры в напряжение |
RU2255313C1 (ru) * | 2004-03-29 | 2005-06-27 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Способ измерения температуры и устройство для его осуществления |
JP2010043900A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Daiko Denki Kk | 測定装置 |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010153002/28A patent/RU2451913C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1068737A1 (ru) * | 1982-06-04 | 1984-01-23 | Уфимский Нефтяной Институт | Устройство дл измерени температуры |
RU150U1 (ru) * | 1993-08-31 | 1994-11-25 | Малое предприятие "Дело" | Устройство для преобразования температуры в напряжение |
RU2255313C1 (ru) * | 2004-03-29 | 2005-06-27 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Способ измерения температуры и устройство для его осуществления |
JP2010043900A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Daiko Denki Kk | 測定装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113790816A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-12-14 | 南京华士电子科技有限公司 | 一种基于ntc测温线性处理电路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9804036B2 (en) | Temperature sensor calibration | |
KR101610420B1 (ko) | 비선형 센서를 선형화하기 위한 장치 | |
CN110514322B (zh) | 一种高精度温度传感器 | |
Mohan et al. | Linearizing dual-slope digital converter suitable for a thermistor | |
WO2015039499A1 (zh) | 温度检测方法和温度检测装置 | |
KR101375363B1 (ko) | 서미스터를 이용한 온도 측정 장치 | |
RU2451913C1 (ru) | Устройство для измерения температуры | |
CN102594276A (zh) | 仪表放大器的增益校准***及增益校准方法 | |
CN113155159B (zh) | 桥式检测器 | |
JP2005147816A (ja) | 温度測定装置 | |
RU147683U1 (ru) | Медицинский термометр | |
RU2451297C1 (ru) | Способ измерения малых сопротивлений, в том числе и сопротивления сток-исток открытого канала полевого транзистора | |
CN110987223B (zh) | 一种改进的高精度铂电阻测温电路 | |
RU170297U1 (ru) | Медицинский электронный термометр с диодным датчиком | |
RU2255313C1 (ru) | Способ измерения температуры и устройство для его осуществления | |
RU2480719C1 (ru) | Преобразователь температуры в напряжение | |
EP4191216A2 (en) | Temperature sensor with delta base-emitter voltage amplification and digital curvature correction | |
JP2012073723A (ja) | 電流設定回路 | |
JP2018115860A (ja) | 計測装置 | |
US20240210255A1 (en) | Temperature sensor | |
RU181763U1 (ru) | Измеритель тока и напряжения корректирующий и регулирующий (итцкр) | |
US20240175844A1 (en) | Circuitry for measurement of electrochemical cells | |
Hang et al. | Hardware Circuit Design and Engineering Application of Multi-Channel Thermocouples Acquisition | |
RU2469341C1 (ru) | Измерительное устройство | |
CN116124316A (zh) | 一种铂电阻温度传感器解调电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121224 |