CS240272B1

CS240272B1 - Thermometer wiring

Info

Publication number: CS240272B1
Application number: CS832773A
Authority: CS
Inventors: Michael Chzanowski; Rehor Hrdlicka
Original assignee: Michael Chzanowski; Rehor Hrdlicka
Priority date: 1983-04-19
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS277383A1

Abstract

Řešení se týká měření teploty v diagnostice a regulační technice, je vhodné pro konstrukci měřičů teploty a čidel s minimálními nároky na počet součástí i na spotřebu. Využití operačního zesilovače, odporového můstku a zařazením zpětně vazby s. využitím přechodu báze—emitor zpětnovazebního tranzistoru bylo navrženo jednoduché zapojení. Kontrolní obvod, který je současně zařazen v napěťové stabilizační větvi, umožňuje kontrolovat stav baterie.The solution concerns temperature measurement in diagnostics and control technology, it is suitable for the construction of temperature meters and sensors with minimal demands on the number of components and consumption. Using an operational amplifier, a resistor bridge and including feedback with. using the base-emitter transition of the feedback transistor, a simple connection was designed. The control circuit, which is also included in the voltage stabilization branch, allows you to check the battery status.

Description

Vynález ee týká zapojení termometrů s minimální spotřebou a s kontrolou stavu napájecí baterie, které je vhodné pro konstrukci miniaturních Čidel s minimálním odbě» rem, kdy napájecí napětí je do zapojení přivedeno pomocí dvou vodičů.The invention relates to the connection of thermometers with minimum power consumption and to the status of the supply battery, which is suitable for the construction of miniature sensors with minimum consumption, the supply voltage being connected to the connection by means of two wires.

Dosud známá zapojení termometrů vyžadují podle dostupných pramenů větší počet součástí pro splnění požadavků na přesnost, rozsah a linearitu stupnice od počátku tohoto rozsahu, na minimální spotřebu a průběžnou kontrolu stavu napájecí baterie. Případně vyžadují návrh a výrobu speciálních jednoúčelových integrovaných obvodů, což je ale výhodné až od jistého počtu vyráběných kusů.The hitherto known thermometer connections require a larger number of components, according to the available sources, to meet the accuracy, range and linearity requirements of the scale from the beginning of this range, to minimum consumption and continuous monitoring of the battery power status. Alternatively, they require the design and manufacture of special single-purpose integrated circuits, which is advantageous only from a certain number of pieces produced.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení termometrů podle vynálezu, kde operační zesilovač je svým vývodem pro kladné napájecí napětí připojen na kladný pól baterie. Paralelně k baterii je připojen druhý kondenzátor, první kondenzátor je připojen mezi kladný pól baterie a invertující vstup operačního zesilovače.The above mentioned drawbacks are eliminated by the connection of thermometers according to the invention, where the operational amplifier is connected to the positive pole of the battery with its positive voltage supply terminal. A second capacitor is connected in parallel to the battery, the first capacitor being connected between the battery positive terminal and the inverting input of the operational amplifier.

Vývod operačního zesilovače pro záporné napájecí napětí je připojen jednak přes sedmý odpor v sérii s LED diodou na zemnicí potenciál, a jednak přes čtvrtý odpor na neinvertující vstup operačního zesilovače, a dále přes třetí odpor na invertující vstup tohoto zesilovače, a současně přes Zenerovou diodu na kladný pól baterie.The negative supply voltage of the operational amplifier is connected via the seventh resistor in series with the LED to the ground potential and through the fourth resistor to the non-inverting input of the operational amplifier and through the third resistor to the inverting input of this amplifier. battery positive.

Invertující vstup operačního zesilovače je připojen přes paralelní zapojení prvního odporu a termometrů na kladný pól baterie, na nějž je dále přes druhý odpor připojen neinvertující vstup operačního zesilovače.The inverting input of the operational amplifier is connected through the parallel connection of the first resistor and thermometers to the positive pole of the battery, to which the non-inverting input of the operational amplifier is connected via the second resistor.

Invertující vstup operačního zesilovače je připojen přes pátý odpor s proměnnou hodnotou spojený v sérii s osmým odporem na emitor tranzistoru, jehož báze je spojena s výstupem operačního zesilovače, a jehož kolektor je připojen přes šestý odpor v sérii s miliampérmetrem na zemnicí potenciál.The inverting input of the operational amplifier is connected through a fifth variable value resistor connected in series with the eighth resistor on the emitter of the transistor whose base is connected to the output of the operational amplifier and whose collector is connected through the sixth resistor in series with the milliameter to ground potential.

Výhoda nového zapojení termometrů spočívá v tom, že operační zesilovač je napájen z jednoduchého· zdroje napájecího napětí, a že použití pnp tranzistoru v obvodu zpětné vazby operačního zesilovače a v obvodu měřidla umožňuje dosáhnout linearizované, stupnice pro měření teploty a umožňuje nastavení rozsahu teploty a citlivosti celého termometrů při zachování velmi malých rozměrů desky elektroniky. To je zvláště výhodné při konstrukci miniaturních měřicích přístrojů.The advantage of the new thermometer wiring is that the operational amplifier is powered from a simple power supply and that the use of a pnp transistor in the operational amplifier feedback circuit and meter circuit allows to achieve a linearized temperature scale and allows temperature and sensitivity ranges to be set of the whole thermometer while keeping very small dimensions of the electronics board. This is particularly advantageous in the construction of miniature measuring instruments.

Zapojení dále umožňuje oproti jiným zapojením vyloučit další obvody pro kontrolu stavu baterie a zmenšit spotřebu.In addition, the wiring enables to eliminate other circuits for checking the battery status and to reduce consumption compared to other wiring.

Zapojení podle vynálezu bude dále blíže popsáno pomocí připojených výkresů, kde na obr. 1 je uvedeno celkové schéma a na obr. 2 jsou průběhy napětí v důležitých bodech.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an overall diagram and Fig. 2 shows the stress waveforms at important points.

Podle obr. 1 je termistor Rt paralelně spojen s prvním odporem Rl, který má kladný teplotní součinitel pro dosažení teplotní kompenzace. K prvnímu odporu Rl je paralelně připojen první kondenzátor Cl, umístěný co nejblíže ke vstupu zapojení. Termistor Rt je připojen dvěma vodiči a umístěn ve zvláštní sondě.According to FIG. 1, the thermistor Rt is connected in parallel to a first resistor R1 having a positive temperature coefficient to achieve temperature compensation. A first capacitor C1, located as close as possible to the wiring input, is connected in parallel to the first resistor R1. Thermistor Rt is connected by two wires and placed in a separate probe.

Všechny tyto tři prvky a navíc třetí odpor R3 jsou v proměnné větvi můstku. Pevnou větev tvoří druhý a čtvrtý odpor R2, R4. Můstek je stabilizován Zenerovou diodou Dl, jejíž proud prochází sedmým Odporem R7 a LED diodou D2. To je obvod kontroly stavu napájecí baterie B. K nastavení citlivosti, k nastavení průběhu a pro kompenzaci teplotní závislosti slouží odpor R8 a pátý odpor R5 s proměnnou hodnotou, které jsou v obvodu zpětné vazby operačního zesilovače OZ, v cestě výstup—invertující vstup přes přechod báze emitor tranzistoru T, z jehož kolektoru je pak napájen miliampérmetr M přes šestý odpor R6. ^; All these three elements, and in addition the third resistor R3, are in a variable bridge branch. The solid branch is formed by the second and fourth resistors R2, R4. The bridge is stabilized by the Zener diode D1, whose current passes through the seventh Resistor R7 and the LED D2. This is the battery control circuit B. To adjust the sensitivity, to adjust the waveform, and to compensate for the temperature dependence, use a resistor R8 and a fifth variable value R5 in the OZ feedback circuit, in the output — inverting input through transition The base emitter of transistor T, from whose collector the milliameter M is then fed through the sixth resistor R6. ^;

Napájení operačního zesilovače je filtrováno těsně u obvodu druhým kondenzátorem C2. Operační zesilovač je zapojen obvyklým způsobem, tj. svým vývodem 7 pro kladné napájecí napětí je připojen na kladné napětí, svým vývodem 4 pro záporné napětí je připojen na záporné napětí, invertující vstup 2 operačního zesilovače a jeho neinvertující vstup 3 jsou připojeny do diagonály můstku. Výstup 6 operačního' zesilovače napájí bázi tranzistoru T.The power supply of the operational amplifier is filtered close to the circuit by a second capacitor C2. The operational amplifier is connected in the usual way, ie its positive terminal 7 is connected to the positive voltage, its negative terminal 4 is connected to the negative voltage, the inverting input 2 of the operational amplifier and its non-inverting input 3 are connected to the bridge diagonal. Operational amplifier output 6 supplies the base of transistor T.

Claims

SUBJECT

Thermometer wiring, consisting of active and passive elements such as operational amplifier, transistor, diodes, resistors and capacitors, intended for the construction of temperature meters, characterized in that the operational amplifier (OZ) is connected to the positive pole with its positive voltage terminal (7) a second capacitor (C2) is connected between the positive and negative terminals of the battery (Bj, which is connected to earth potential), the first capacitor (C1) is connected between the positive terminal of the battery (B) and the inverting input

(2) Operational amplifier (OZ), while the negative voltage supply (4) of the operational amplifier (OZ) is connected via the seventh resistor (R7) in series with the LED (D2) to ground potential and through the fourth resistor ( R4) to a non-inverting input (3) of an operational amplifier (OP), and

I invoke through the third resistor (R3) to the inverting input (2) of the operational amplifier (OZ) and simultaneously through the Zener diode (D1) to the positive terminal of the battery (Bj), the inverting input (2) of the operational amplifier connected via (R1) and thermistor (Rt) to the positive terminal of the battery (B), to which a non-inverting input (3) of the operational amplifier (OZ) is connected via a second resistor (R2j), while an inverting input (2) of the operational amplifier (OZj is connected via a fifth resistor (R5j with a variable value, coupled in series with an eighth resistor (R8)) to the emitter of the transistor (T), the base of which is coupled to the output (6) of the operational amplifier (OZj), in series with milliameter (Mj per ground potential).