SU1343254A1 - Измерительный преобразователь температуры с частотным выходом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  повышение чувствительности преобразовател . При изменении сопротивлени  резистивного термочувствительного элемента 3 будут мен тьс  ток зар да конденсатора 1, врем  зар да и сопротивление участка управл ющий электрод - анод тиристора,  вл ющегос  плечом делител  напр жени , приложенного к тиристору 2, что приводит к изменению частоты следовани  импульсов на выходе преобразовател . Изменени  частот следовани  импульсов за счет изменени  сопротивлени  термочувствительных элементов 3 и 4 будут суммироватьс , что приведет к увеличению результирующей чувствительности преобразовател . 1 ил. (Л со jO ю ел

Description

Изобретение отиоситс:  к измерительной технике и может быть применено дл  измерени  стационарной и пульсирующей (быстромен ющейс ) температуры .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности преобразовател .

На чертеже приведена электрическа  схема преобразовател .

Преобразователь содержит конденсатор 1, тиристор 2 и два резистивных термочувствительных элемента 3 и 4 с одинаковым по знаку ТКС, сопротивление 5 нагрузки и источник 6 питани . Резистивные термочувствительные элементы 3 и 4 могут быть выполнены на одном терморезисторе. Дл  этого в средней части терморезистора изготавливаетс  дополнительный токо- вывод.

В качестве терморезистора может использоватьс  любой промышленный терморезистор. Могут быть применены и нитевидные кристаллы (НК) полупроводника , например кремни  р-типа проводимости с ориентацией оси роста 11, что позволит регистрировать ,температуру в диапазоне 77-1100 К.НК вырастают с выгодными формами и геометрическими размерами, например (0,05x0, 05x5,0)- поэтому их без дополнительной обработки можно использовать дл  изготовлени  термочувствительных элементов. Последние ввиду высокого совершенства кристаллической структуры НК имеют высокую стабильность характеристик. Дл  включени  НК в электрическую схему преобразовател  к нему изготавливаютс  три омических точечных контакта и токовые выводы, например платиновые .

НК могут быть использованы в свободном состо нии и наклеенньми на подложку (не показано). В последнем случае достигаетс  как улучшение механической прочности термочувствительных элементов, так и улучшение и метрологических характеристик. Материал подложки целесообразно выбирать с возможно большим температурны коэффициентом линейного расширени  (ТКЛР) по сравнению с ТКЛР полупроводника . Тогда тензорезистивный эффект не ухудшает, а улучшает чувствительность частотного преобразовател  к температуре.

Лл  обеспечени  наибольшей чувствительности -и высокой временной стабильности сопротивление резистивного

термочувствительного элемента 4 (резистора или части резистора) должно в 1,05 - 10 раз превьш1ать сопротивление резистивного термочувствительного элемента 3 (другого резистора или

другой части одного резистора).

Тиристор 2,  вл  сь активным элементом устройства, должен иметь высокое быстродействие, малые габариты и вес, а также невысокую стоимость

(например, тиристор КУ101Е).

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состо нии конденсатор зар жаетс  через сопротивление 5 нагрузки и резистивный термочувствительный элемент 3. Тиристор в это врем  заперт. Когда напр жение на тиристоре достигнет значени , соответствующего напр жению переключени , тиристор открываетс  и конденсатор разр жаетс  через него. Так как напр жение переключени  тиристора зависит от величины напр жени  на управл ющем электроде, изменение последнего влечет за собой изменение момента о т- крывани  и закрывани  тиристора.Термочувствительный элемент 4 и участок управл ющий электрод - катод тиристора  вл ютс  плечами делител  напр жени , приложенного к тиристору. Изменение сопротивлений плеч делител  приводит к перераспределению падений напр жени  на них. Таким образом, частота следовани  импульсов зависит от величины сопротивлени  резистивного термочувствительного элемента 4 и, следовательно,  вл етс  функцией температуры. При изменении сопротивлени  резистивного термочувствительного элемента 3 мен ютс  ток зар да конденсатора, врем  его зар да и сопротивление участка управл ющий электрод - анод тиристора,  вл ющегос  плечом делител  напр жени , приложенного к тиристору. Это приводит к дополнительному изменению частоты следовани  импульсов на выходе преобразовател . Изменени  частот следовани  импульсов преобразовател  за счет

изменени  сопротивлений элементов 3 и 4 суммируютс , что приводит к увеличению результирующей чувствительности преобразовател ,.котора  составл ет 66 Гц-Ом .

3134325 4

Claims (1)

1. Формула изобретени  чающийс  тем, что, с целью

   повышени  чувствительности, в него

   Измерительный преобразователь тем- введен дополнительный резистивный пературы с частотным выходом, содер- термочувствительный элемент, при этом жапшй тиристор, конденсатор, вклю- оба термочувствительных элемента ченный параллельно тиристору между включены последовательно между управ- его катодом и анодом, источник пита- л ющим электродом тиристора и его ни , отрицательна  шина которого сое- анодом, а обща  точка термочувстви- динена с катодом тиристора, сопротив- тельных элементов соединена через ление нагрузки и резистивный термо- О сопротивление нагрузки с положитель- чувствительный элемент, о т л и - ной шиной источника питани .