тельная пара

Чувствительная пара траизисто -ров типа MAT-01N

111!

*15В

t-T

-IS в

Дифферен циальный

усилитель и испюч

ник и тюка

ЮмВ/К

46 В

Дифференциальный усилитель

Трехзначный цифровой

вольтметр, размах шкалы от О до +ЮВ

"с И Е,В

-5=г18 = г.т

*25= 298 = 2,98 +т=398 = 3,98 Основная схема цифроворо термометра, даюиего показания в пел свит к

-ISB

Рис. 10.4. Использование сдвоенного транзистора в качестве температурного зонда (о); различные системы измерения температуры (б).

Чувгпшптель пая пара транзшгго ров типа МАТ ОШ

1г1лп111/1\

llUllldhlil

Р,7/1

15В 1

-15 В

Дифференциальный усилитель и источ нипи тока

WmB/K

Чувсглвшпель ная пара

транзисторов типа МАТ-ОШ

+1SB

Дифференциальный усилитель а источника тока

Биполярный дифферрнциаль -ный вольтметр на 2 1/2 знака

На вольтметре отображается значение

"С Е,В -SS = 0,SS гS = 0,2S ins1,25 Цифровой термометр, damuiuu попазания в градусах Цельсия

8-разрядный АЦГГ С

однополярныма входными сигналами от О до SB

МЗР20,мВ--2К

°С К Е,В -55=218 = 2,18 +25 = 298 = 2,98 *125 = 398= 3,98 Двончно-подированные отсчеты температуры, разрешение 2°С

Рис. 10.4(6).

<>; ?

Чувствительная пара

транзисторов типа MAT-OW

Дифференциальный усилитель и источ нипи тока

/0-разрядный

АЦП с однополярными входными сигналами от О до 5 В, /ИЗР5мВ0,5К

"О К F,S--SS= 21S = S,IS -25 = 298 = 2,38 -1-125 = 338 = 3,98 Двоично-кодированные отсчеты температуры, разрешение 5"

fOMBjh

где c=ln 2=0,6931; К - постоянная Больцмана; Т - температура по Кельвину, К. Далее уравнение можно упростить:

ДУбз = (адГ. (10.18)

В скобки заключены константы. Таким образом получается, что напряжение база-эмиттер зависит только от температуры по Кельвину. Значение константы равно

с/С 0,6931-1,38-10-3 Дж/К /1Л10\

1,67-10-1« Кл ~

= 57,28 мкВ/К. (10.20)

Следовательно, можно записать

ДУбз/Г = 57,28 мкВ/К. (10.21)

Это соотношение позволяет сконструировать законченный прибор для измерения температуры на основе согласованной пары монолитных транзисторов, пары источников постоянного тока величиной / и 2/ и операционного усилителя. [Авторы [1] использовали значение 59,73 мкВ/К, которое соответствует отношению токов, равному 2,06, а не 2,0.] На рис, 10.4 показан пример прибора, выпускаемого фирмой PMI. Этот прибор измеряет температуру в диапазоне от 218 до 398 К (от -55 до +125°С). При использовании экранированного провода часть прибора (пара транзисторов) может быть удалена от его электронной части на расстояние до 30,5 м. В качестве чувствительной пары хорошо использовать ИС типа МАТ-01Н, обеспечивающую чрезвычайно высокую степень согласования. Аналогично в качестве пары источников тока выбрана ИС типа MAT-01G.

Ток / установлен равным 5 мкА, тогда 21 составит 10 мкА. Эти токи регулируются с помощью согласованной пары q2. Базы и Q2B смещены за счет одной и той же резистивной схемы делителя напряжения, а соответствующие коллекторные токи устанавливаются за счет собственных эмиттерных резисторов. В идеальном случае при отношении токов 2: 1 отношение сопротивлений должно быть 1 : 2, но на практике мы сталкиваемся с тем, что приходится подстраивать одну из составляющих отношения для обеспечения его точности. В связи с этим резистор с сопротивлением 200 кОм, входящий в состав сдвоенного источника постоянного тока, делается переменным с диапазоном регулировки от 180 до 230 кОм. В чувствительной паре Qi два коллектора и две базы соединены с землей. Соответствующие эмиттеры соединены со входами операционного усилителя и с источником постоянного тока.

Калибровка

1. Включите устройство и дайте ему прогреться в течение

5 мин.