SU1599688A1

SU1599688A1 - Теплоэлектрический вакуумметр

Info

Publication number: SU1599688A1
Application number: SU884463377A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Мотузко; Сергей Петрович Логвиненко
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1990-10-15

Abstract

Изобретение относитс к приборостроению и позвол ет расширить диапазон рабочих температур теплоэлектрического вакуумметра. Нар ду с чувствительным элементом 1, первым 2 и вторым 6 резисторами, усилителем 3, резистором 7 температурной компенсации, источником 9 опорного напр жени , сумматором 10 и индикатором 11 вакуумметр содержит аналоговый умножитель 8 напр жени , а резистор 7 температурной компенсации выполнен в виде цепочки из трех резисторов: посто нного, с линейной, а также с квадратичной температурными зависимост ми. Умножитель 8 напр жени преобразует сигнал температурной компенсации в сигнал, задающий нагрев чувствительного элемента 1. Выполнение резистора 7 составным с требуемой температурной зависимостью позвол ет обеспечить посто нство перегрева чувствительного элемента 1. 2 ил.

Description

Фцг.

20

Изобретение относитс к приборострое- нию и может быть использовано дл из- мерени давлени разреженных газов.

Цель изобретени - расширение диапазона рабочих температур теплоэлектричес- 5 кого вакуумметра.

На фиг. 1 показана электрическа схема теплоэлектрического вакуумметра; на фиг. 2 - схема резистора температурной компенсации, состо щего из трех элементов.

Тенлоэлектрический вакуумметр содер- жит чувствительный элемент 1, соединенный последовательно с первым резистором 2 между выходом усилител 3 и общим лро- водом 4. Первый вход усилител 3 под- ключен к точке соединени первого резисто- i5 pa 2 и чувствительного элемента 1. Дели- тель 5 напр жени образован вторым резис- тором 6 и резистором 7 температурной компенсации . Выход делител 5 напр жени подключен к одному из входов умножите т 8, второй вход которого соединен с вы- ходом усилител 3, а выход - с вторым входом усилител 3. Вход онорного напр - жени умножител 8 и вход делитеп 5 напр жени подключены к выходу источни- ка 9 опорного напр жени . Выходы дели- 25 тел напр жени 5 и усилител 3 подключены к входам сумматора 10, выход которого подключен к индикатору II. Резистор температурной компенсации 7 может быть вы- полнен из двух (фиг. 1) или трех (фиг. 2) последовательно соединенных резисторов: по- 30 сто нного 12, с линейной температурной зависимостью 13, а также с квадратичной температурной зависи.мостью 14.

Теплоэлектрический вакуумметр работает (.медующим образом.

Выходное напр жение усилител 3, оп- 35 редел ющее нагрев и сопротивление чувст- витального элемента 1, благодар больпюму коэффициенту усилени усилител устанавливаетс так, что напр жени на его входах равны:

.,.( + ),(1)

где UK - выходное напр жение умножител 8; U:i -- выходное напр жение усилите-л 3;

-- сопротивление чувствительного элемента 1;

R2 - сопротивление резистора 2. Выходное напр жение делител 5 - U и выходное напр жение усилител 3 определ ют выходное напр жение умножител 8 so

и, и,-и,/и,,(2)

где б ч -- выходное напр жение источника 9

опорного напр жени . Выходное напр жение делител 5 напр жени зависит от сопротивлени резистора температурной компенсации 7:55

( + ),(3)

где Rf, и R- - сопротивлени резисторов 6 и 7 соответственно.

40

45

0

5

5 5 0

5

o

0

5

С учетом (2) и (3) из (1) следует

(7 + )(),(4)

откуда определ етс сопротивление чувствительного элемента 1, устанавливающеес при нагреве

/,..(5)

Тепловые потери чувствительного элемента , нагреваемого электрическим током, завис т от давлени газа и от разности температур чувствительного элемента и окружающей среды. Дл обеспечени независимости тепловых потерь от температуры среды, т. е. дл расщирени диапазона рабочих температур теплоэлектрического вакуумметра , необходимо поддерживать указанную разность посто нной во всем диапазоне температур, что обеспечиваетс выполнением резистора температурной компенсации составным.

В случае, когда сопротивление чувст- витатьного элемента 1 линейно зависит от температуры, резистор температурной компенсации 7 может быть выполнен состо щим из двух элементов (фиг. 1). Основна температурна компенсаци имеет место при условии, что температура перегрева чувствительного элемента 1 не зависит от температуры окружающей среды. Это условие .может быть выполнено путем подбора соотношени сопротивлений резисторов 2 и 6.

В схеме предусмотрена также дополнительна температурна компенсаци , котора осуществл етс путем подачи сигнала температуры, выдел емого на резисторе 7, через сумматор 10 на индикатор 11. Эта до- полнитатьна температурна компенсаци позвол ет учесть р д других температурных эффектов. Регулировкой коэффициента передачи сумматора 10 по входу дополнительной температурной компенсации возможно дл каждого типа используемого датчика экспериментально установить независимость показаний индикатора 11 от температуры окружающей среды.

В случае, когда температурна зависимость сопротивлени чувствительного элемента 1 существенно нелинейна, резистор температурной компенсации 7 выполн етс состо щим из трех элементов (фиг. 2). Такое выполнение позвол ет аппроксимировать три члена разложени функциональной зависимости сопротивлени от температуры, что практически достаточно при выполнении чувствительного элемента 1 из любого известного термометрического материала.

Благодар расширению диапазона рабочих температур и достигае.мому снижению тепловыделени в элементах электрической схемы предлагаемое устройство может быть использовано при построении теплоэлектри- ческих вакуумметров с датчиками, встраиваемыми в вакуумные полости криогенных устройств.

Claims

Формула изобретени

Теплоэлектрический вакуумметр, содержащий чувствительный элемент, включенный последовательно с первым резистором между общим проводом и выходом усилител , первый вход которого соединен с общей точкой первого резистора и чувствительного элемента , делитель напр жени , образованный вторым резистором и резистором температурной компенсации, источник опорного, напр жени , сумматор и индикатор, причем вход делител напр жени подключен к источнику опорного напр жени , а выходы де

лител напр жени и усилитат через сумматор св заны с индикатором, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона рабочих температур, он снабжен аналоговым умножителем напр жени , к входам которого подключены выходы усилител , делител напр жени и источник опорного напр жени , выход умножитат напр жени подключен к второму входу усилител55, а резистор температурной компенсации выполнен в виде цепочки из трех последовательно соединенных резисторов: посто нного , с линейной и с квадратичной температурными зависимост ми.

Фиг.2