PL97746B1 - COMPENSATION SYSTEM FOR NON-LINEARITY CHARACTERISTICS OF THERMISTOR TEMPERATURE - Google Patents

COMPENSATION SYSTEM FOR NON-LINEARITY CHARACTERISTICS OF THERMISTOR TEMPERATURE Download PDF

Info

Publication number
PL97746B1
PL97746B1 PL18546175A PL18546175A PL97746B1 PL 97746 B1 PL97746 B1 PL 97746B1 PL 18546175 A PL18546175 A PL 18546175A PL 18546175 A PL18546175 A PL 18546175A PL 97746 B1 PL97746 B1 PL 97746B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
input
output
thermistor
circuit
generator
Prior art date
Application number
PL18546175A
Other languages
Polish (pl)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to PL18546175A priority Critical patent/PL97746B1/en
Publication of PL97746B1 publication Critical patent/PL97746B1/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad kompensa¬ cji nieliniowosci charakterystyki temperaturowej termiisitora znajdujacy zastosowanie w elektronice medycznej, zwlaszcza w termometrach lekarskich z odczytem cyfrowym, jak równiez w innych ro¬ dzajach terimometrów terirniistorowyoh o duzej do¬ kladnosci pomiarów i z szerokim zakresem po¬ miarowym.Znany jest uklad kompensacji opisany w arty¬ kule J. Andersona „Temperature Measurment with Thermistors" zamieszozonyni w Electronic Radio Engineering v. 35 1958 r. Nr 3 sto. 80. W ukladzie tyim równolegle i szeregiowio do termistora wla¬ czone jest jeden lub wiecej rezystorów. Wada tego ukladu jest niska czulosc i maly zakres tem¬ peratury, w którym charakterystyka ukladu jest liniowa. Znany jest równiez uklad zastosowany w termometrze cyfrowym firmy Hewlett-Packard model 78204 B. W ukladzie tym termistor umiesz¬ czony jest w ramieniu mostka Wheatstone^a i rów¬ noczesnie dolaczony do wejscia odwracajacego fa¬ ze wzmacniacza operacyjnego.Uklad dziala w ten sposób, ze wraz ze wzro¬ stem temperatury termistora wzrasta wzmocnie¬ nie wzmacniacza, a tym samym na jego wyjsciu uzyskuje sie napiecie quasi — liniowo zalezne od temperatury.Wada takiego ukladu jest równiez maly zakres liniowosci.Istota ukladu wedlug wynalazku polega na tym, 2 ze zródlo pradowe, termistor, pierwszy wtórnik, wzmacniacz odwracajacy faze, komparator, uklad bramkujacy i generator sa polaczone podobnie, a drugjie wejscie* ukladu bramkujacego jest póla- ozone z wyjsciem generatora taktujacego oraz z wejsciem ukladu ladowania kondensatora. Drugie wejscie ukladu ladowania kondensatora jest pola¬ czone z wyjsciem generatora, a wyjscie tego ukla¬ du, poprzez drugi wtórnik z drugim wejsciem komparatora.Wedlug alternatywy ukladu zródlo pradowe, termistor, pierwszy wtórnik, wzmacniacz nieod- wracajacy faze, komparator, uklad bramkujacy i generator sa polaczone posobnie, a drugie wejs- ciie ukladu bramkujacego jest polaczone z wyjs¬ ciem generatora taktujacego oraz z wejsciem ukla¬ du rozladowania kondensatora. Drugie wejscie ukladu rozladowania kondensatora jest polaczone z wyjsciem generatora, a wyjscie tego ukladu po- przez drugi wtórnik z drugim wejsciem kompa¬ ratora.Uklad wedlug wynalazku poawala dokladnie mierzyc temperature przy uzyciu termistora z za¬ stosowaniem odczytu cyfrowego lub odczytu ana- logowego z liniowa skala, a pomiar moze odby¬ wac sie w dowolnie szerokim zakresie tempera¬ tury.Wynalazek zostanie blizej objasniony na pod¬ stawie przykladowych ukladów przedstawionych na rysunku, na którym fdg. 1 przedstawia sche- 977463 97746 4 mat podstawowego ukladu, a fig. 2 schemat al¬ ternatywy tego ukladu.W ukladzie przedstawionym na fig. 1 termdstor 2 jest polaczony ze zródlem pradowym 1 z jednej strony a wejsciem pierwszego wtórnika 3 z dru¬ giej strony. Wyjscie wtórnika 3 polaczione jest ze wzmacniaczem nieodwracajacym faze 4, a ten z kolei z komparatorem 5. Wyjscie komparatora 5 polaczone jest z wejsciem ukladu bramkujacego 6, którego wyjscie polaczone jest z generatorem 7.Drugie wejscie ukladu bramkujacego 6 jest po¬ laczone z wyjsciem generatora taktujacego 10 oraz z wejsciem ukladu ladowania kondensatora 8, a drugie wejscie tego ukladu jest polaczone z wyjsciem generatora 7. Równoczesnie wyjscie ukladu ladowania kondensatora 8 polaczone jest poprzez drugi wtórnik 9 z drugim wejsciem kom¬ paratora 5.Inny uklad jest przedstawiony na fig. 2, w którym zródlo pradowe 1, termdistor 2, pierwszy wtórnik 3, wzmacniacz nieodwracajacy faze 11, komparator 5, uklad bramkujacy 6 i generator 7 sa polaczone posobnie,* a drugie wejscie ukladu bramkujacego 6 jest polaczone z wyjsciem gene¬ ratora taktujacego 10, oraz z wejsciem ukladu rozladowania kondensatora 12. Drugie wejscie ukladu rozladowania kondensatora 12 jest pola¬ czone z wyjsciem generatora 7, a wyjscie tego u- kladu poprzez* drugi wtórnik 9, z drugim wejs¬ ciem komparatora 5.W ukladzie przedstawionym na fig. 1 termistor 2 jest zasilany stalym pradem ze zródla prado¬ wego 1. Spadek napiecia z termistora 2 poprzez pierwszy wtórnik 3 jest podawany na wzmac¬ niacz odwracajacy faze 4. Zadaniem wzmacniacza 4 jest wzmocnienie zmiany napiecia wystepuja¬ cego na termoistorze 2 przy zmianach temperatury oraz odwrócenie o 180° fazy zmian tego napiecia.Napiecie wyjsciowe ze wzmacniacza 4 podawane jest na jedno z wejsc komparatora 5. Na drugie wejscie komparatora 5 podawane jest napiecie z ukladu ladowania kondensatora 8, poprzez* drugi wtórnik 9. Poniewaz zaleznosc napiecia na wyjs¬ ciu wzmacniacza 4 od temperatury termistora 2 jest prawie taka sama jak zaleznosc napiecia na kondensatorze od czasu ladowania, wiec czas od poczatku ladowania kondensatora do chwili poja¬ wiania sie impulsu na wyjsciu komparatora 5 jest proporcjonalny do temperatury termiistora 2.Uklad ladowania kondensatora 8 jest sterowa¬ ny generatorem taktujacym 10. Na uklad bram¬ kujacy 6 podawany jest sygnal z generatora tak¬ tujacego 10 oraz z komparatora 5. Uklad bram¬ kujacy 6 odblokowuje generator 7, na którego wyjsciu uzyskuje sie impulsy w ilosci proporcjo¬ nalnej do temperatury termistora.W celu uzyskania calkowitego podobienstwa ksztaltów charakterystyki ladowania kondensato¬ ra i odwróconej charakterystyki temperaturowej termistora w czasie ladowania kondensatora zmie¬ niana jest jego stala czasowa, a do tej zmiany wykorzystuje sie impulsy pojawiajace sie na wyjsciu generatora7. , W ukladzie wedlug wynalazku przedstawionym na fig. 2 termistor 2 zasilany jest stalym pra¬ dem ze zródla pradowego 1, a spadek napiecia z termistora 2, poprzez pierwszy wtórnik 3 poda¬ wany jest na wzmacniacz nieodwracajacy faze 11.Zadaniem wzmacniacza 11 jest wzmocnienie zmia¬ ny napiecia wystepujacego na termistorze 2 przy zmianie temperatury. Napiecie wyjsciowe ze wzma¬ cniacza 11 podawane jest na jedno z wejsc kom¬ paratora 5. Na drugie wejscie komparatora 5 po¬ dawane jest napiecie z ukladu rozladowania kon¬ densatora 12 poprzez drugi wtórnik 9. Poniewaz zaleznosc napiecia na wyjsciu wzmacniacza 11 od temperatury jest prawie taka sama jak zaleznosc napiecia na kondensatorze od czasu rozladowa¬ nia, wiec czas od poczatku rozladowania konden¬ satora do chwili pojawienia sie impulsu na wyj¬ sciu komparatora 5 -jest proporcjonalny do tem¬ peratury termistora 2.Uklad rozladowania kondensatora jest sterowa¬ ny generatorem taktujacym 10. Na uklad bram¬ kujacy 6 podawany jest sygnal z generatora tak¬ tujacego 10 oraz z komparatora 5. Uklad bram¬ kujacy 6 odblokowuje generator 7, na którego wyjsciu uzyskuje sie impulsy w ilosci proporcjo¬ nalnej do temperatury termistora.W celu uzyskania calkowitego podobienstwa ksztaltów charakterystyki temperaturowej termi¬ stora. 2 i charakterystyki rozladowania kondensa¬ tora, w czasie rozladowania kondensatora zmie¬ niana jest jego stala czasowa, a do tej izmiany wykorzystuje sie impulsy pojawiajace sie na wyj¬ sciu generatora 7. PLThe subject of the invention is a system for compensating the nonlinearity of the temperature characteristics of a thermistor that can be used in medical electronics, especially in medical thermometers with digital readings, as well as in other types of thermometers with high measurement accuracy and a wide measurement range. compensation described in J. Anderson's article "Temperature Measurment with Thermistors" listed in Electronic Radio Engineering v. 35, 1958. No. 3 hundred. 80. In this system, one or more resistors are connected in parallel and series to the thermistor. This system has a low sensitivity and a small temperature range in which the characteristics of the circuit are linear. The circuit used in the Hewlett-Packard model 78204 B digital thermometer is also known. In this system, the thermistor is placed in the shoulder of the Wheatstone bridge and the ditch. ¬ simultaneously connected to the inverting input of the op-amp. In this way, as the temperature of the thermistor increases, the amplification of the amplifier increases, and thus at its output a voltage that is quasi-linearly dependent on the temperature is obtained. The disadvantage of such a system is also a small range of linearity. The essence of the system according to the invention is that , 2 that the current source, thermistor, first follower, phase inverting amplifier, comparator, gating and generator are connected similarly, and the second input * of the gating circuit is half-stacked with the clock generator output and the capacitor charging input. The second input of the capacitor charging circuit is connected to the output of the generator, and the output of this circuit through the second follower to the second input of the comparator. Alternatively, the current source, thermistor, first follower, non-return phase amplifier, comparator, gating circuit and the generator are connected in tandem, and the second input of the gating circuit is connected to the output of the clock generator and to the input of the capacitor discharge circuit. The second input of the capacitor discharge circuit is connected to the output of the generator, and the output of this circuit through a second follower to the second input of the comparator. The circuit according to the invention has the ability to accurately measure the temperature using a thermistor using a digital reading or an analog reading with linear scale, and the measurement can take place in any wide temperature range. The invention will be explained in more detail on the basis of the examples of circuits shown in the figure, in which fdg. 1 shows the schematic diagram 977463 97746 4 of the basic circuit, and FIG. 2 shows the alternative diagram of this system. In the circuit shown in FIG. 1, the termdstor 2 is connected to the current source 1 on one side and the input of the first follower 3 on the other side. . The output of the repeater 3 is connected to the non-inverting amplifier 4, and this in turn to the comparator 5. The output of comparator 5 is connected to the input of the gating circuit 6, whose output is connected to the generator 7. The second input of the gating circuit 6 is connected to the output of the generator of the clock 10 and the input of the capacitor 8, and the second input of this circuit is connected to the output of the generator 7. At the same time, the output of the capacitor 8 circuit is connected via the second follower 9 to the second input of the comparator 5. Another circuit is shown in Fig. 2. , wherein the current source 1, thermistor 2, first follower 3, non-inverting amplifier 11, comparator 5, gating 6 and generator 7 are connected in parallel, and the second input of gating 6 is connected to the output of clock generator 10, and with the input of the discharge circuit of capacitor 12. The second input of the discharge circuit of capacitor 12 is connected to the output of the general circuit 7, and the output of this system through the second follower 9, with the second input of the comparator 5. In the circuit shown in Fig. 1, thermistor 2 is supplied with a constant current from the current source 1. The voltage drop from thermistor 2 through the first the follower 3 is fed to the phase-inverting amplifier 4. The task of the amplifier 4 is to amplify the voltage change occurring on the thermistor 2 with temperature changes and to reverse 180 ° the phase of this voltage change. The output voltage from the amplifier 4 is fed to one of the comparator inputs. 5. The voltage from the charging circuit of the capacitor 8 is fed to the second input of the comparator 5 through the * second follower 9. As the dependence of the voltage at the output of the amplifier 4 on the temperature of the thermistor 2 is almost the same as the dependence of the voltage on the capacitor on the charging time, from the beginning of charging the capacitor to the moment of the appearance of an impulse at the output of the comparator 5, it is proportional to the temperature of the thermistor 2. the capacitor 8 is controlled by the clock generator 10. The gate system 6 receives a signal from the clock generator 10 and the comparator 5. The gate system 6 unlocks the generator 7, on the output of which the pulses are obtained in proportion to the temperature of the thermistor. In order to obtain the complete similarity of the shape of the charging characteristics of the capacitor and the inverted temperature characteristics of the thermistor, its time constant is changed during the charging of the capacitor, and for this change the pulses appearing at the output of the generator are used7. In the system according to the invention shown in Fig. 2, thermistor 2 is supplied with constant current from the current source 1, and the voltage drop from thermistor 2, through the first follower 3, is applied to the non-inverting amplifier 11. The purpose of the amplifier 11 is The voltage across thermistor 2 as the temperature changes. The output voltage from the amplifier 11 is fed to one of the inputs of the comparator 5. The second input of the comparator 5 is supplied with the voltage from the capacitor discharge 12 through the second follower 9. Because the dependence of the voltage at the output of the amplifier 11 on the temperature is almost the same as the dependence of the voltage on the capacitor from the discharge time, so the time from the beginning of the discharge of the capacitor to the appearance of a pulse at the output of the comparator 5 - is proportional to the temperature of the thermistor 2. The discharge circuit of the capacitor is controlled clock generator 10. A signal from the clock generator 10 and comparator 5 is fed to the gating circuit 6. The gating circuit 6 unlocks the generator 7, at the output of which pulses are obtained in proportion to the thermistor temperature. to obtain complete similarity in the shapes of the temperature characteristics of the thermistor. 2 and the characteristics of the discharge of the capacitor, its time constant is changed during the discharge of the capacitor, and for this change the pulses appearing at the output of the generator are used.

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. Uklad kompensacji nieliniowosci charaktery¬ styki temperaturowej termistora, znamienny tym, ze sklada sie z polaczonych posobnie zródla pra¬ dowego (1), termiistora (2), pierwszego wtórnika (3), wzmacniacza odwracajacego faze (4), kompa¬ ratora (5), ukladu bramkujacego (6) i generatora (7), przy czym drugie wejscie ukladu bramkuja¬ cego (6) jest polaczone z wyjsciem generatora tak¬ tujacego (10) oraz z wejsciem ukladu ladowania kondensatora (8), przy czym drugie wejscie tego ukladu jest polaczone z wyjsciem generatora (7), a wyjscie tego ukladu poprzez drugi wtórnik (9) z drugim wejsciem komparatora (5). 2. Uklad kompensacji nieliniowosci charaktery¬ styki temperaturowej termiistora, znamienny tym, ze sklada sie z polaczonych posobnie zródla pra¬ dowego (1), termiistora (2), pierwszego wtórnika (3), wzmacniacza nieodwnacajacego faze (11), kom¬ paratora (5), ukladu bramkujacego (6) i generator ra (7), przy czym drugie wejscie ukladu bramku¬ jacego (6) jest polaczone z wyjsciem generatora taktujacego (10) oraz z wejsciem ukladu rozlado¬ wania kondensatora (12), przy czym drugie wej¬ scie tego ukladu jest polaczone z wyjsciem gene¬ ratora (7), a wyjscie tego ukladu poprzez drugi wtórnik (9) z drugim wejsciem komparatora (5). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5597746 1 1 1— 1 ^ 1 ii L I—J~ 21 \__3jl_ i —i _JjL 5\ U O a 10 Fiy.S lClaims 1. A system for compensating the nonlinearity of the temperature characteristic of a thermistor, characterized by the fact that it consists of a power source (1) connected in parallel, a thermistor (2), a first follower (3), a phase reversing amplifier (4), a computer a generator (5), a gating device (6) and a generator (7), the second input of the gating device (6) being connected to the output of the clock generator (10) and to the input of the charging circuit of the capacitor (8), the second input of this circuit is connected to the output of the generator (7), and the output of this circuit through the second follower (9) is connected to the second input of the comparator (5). 2. The nonlinearity compensation system of the temperature characteristic of a thermistor, characterized by the fact that it consists of a current source (1) connected in parallel, a thermistor (2), a first follower (3), a non-phase-inverting amplifier (11), a com- parator ( 5), a gating device (6) and a generator (7), the second input of the gate (6) is connected to the output of the clock generator (10) and to the input of the capacitor discharge (12), the second the input of this circuit is connected to the output of the generator (7), and the output of this circuit through the second follower (9) is connected to the second input of the comparator (5). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5597746 1 1 1— 1 ^ 1 ii L I — J ~ 21 \ __ 3jl_ i —i _JjL 5 \ U O a 10 Fiy.S l 1. . ^ 1 lll 3 ^ 11 9 im 5 12 1 "1 £ ] 10 7j| FLf.2 PL1.. ^ 1 lll 3 ^ 11 9 im 5 12 1 "1 £] 10 7j | FLf.2 PL
PL18546175A 1975-12-11 1975-12-11 COMPENSATION SYSTEM FOR NON-LINEARITY CHARACTERISTICS OF THERMISTOR TEMPERATURE PL97746B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL18546175A PL97746B1 (en) 1975-12-11 1975-12-11 COMPENSATION SYSTEM FOR NON-LINEARITY CHARACTERISTICS OF THERMISTOR TEMPERATURE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL18546175A PL97746B1 (en) 1975-12-11 1975-12-11 COMPENSATION SYSTEM FOR NON-LINEARITY CHARACTERISTICS OF THERMISTOR TEMPERATURE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL97746B1 true PL97746B1 (en) 1978-03-30

Family

ID=19974664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL18546175A PL97746B1 (en) 1975-12-11 1975-12-11 COMPENSATION SYSTEM FOR NON-LINEARITY CHARACTERISTICS OF THERMISTOR TEMPERATURE

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL97746B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5481199A (en) System for improving measurement accuracy of transducer by measuring transducer temperature and resistance change using thermoelectric voltages
CA1114635A (en) Temperature measurement apparatus
US3620082A (en) Digital thermometer
Khan et al. A linear temperature/voltage converter using thermistor in logarithmic network
US3651696A (en) Linearized resistance bridge circuit operable in plurality from a common power supply
US3052124A (en) Linearizing circuit for resistance thermometer
PL97746B1 (en) COMPENSATION SYSTEM FOR NON-LINEARITY CHARACTERISTICS OF THERMISTOR TEMPERATURE
JPS5833490B2 (en) temperature measuring device
Ramachandran et al. Efficient electronic digitizer for linearizing remotely located thermistors
Engin et al. Compensation of thermocouple nonlinearities with embedded system
RU2020432C1 (en) Digital temperature detector
JPH062126Y2 (en) Thermocouple temperature measuring device
GB1518594A (en) Temperature-measuring apparatus
PL110092B2 (en) Line thermometer with electric temperature sensor
PONINSKI et al. A thermoelectric meter with compensating bias for measuring temperature gradients
SU113316A1 (en) Apparatus for temperature compensation of sensors based on the use of the Hall effect in devices for measuring magnetic fields
CN86209326U (en) Digital thermometer with a/d nonlinear correction
SU796668A1 (en) Digital thermometer
Albrecht Transistors as thermometers and bolometers
SU851119A1 (en) Device for measuring temperature
Brown A device for measuring the average temperature of water, soil, or air
SU934253A1 (en) Device for measuring thermal inertia factor of thermocouples
SU463007A1 (en) Temperature measuring device
RU139293U1 (en) THERMOMETER
SU1241116A1 (en) Device for determining thermal conductivity