SU565220A1

SU565220A1 - Temperature sensor thermal element

Info

Publication number: SU565220A1
Application number: SU7502158963A
Authority: SU
Inventors: Олег Константинович Гаевский; Сергей Александрович Подласов; Владимир Григорьевич Сидякин
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1975-07-25
Publication date: 1977-07-15

Description

1one

Изобретение относитс к датчикам, измер ющим и контролирующим температуру, а более конкретно к датчикам, изготовленным из полупроводниковых материалов, позвол ющим измер ть температуру и ее отклонение от заданного значени и предназначенным дл использовани во всех област х народного хоз йства.The invention relates to sensors that measure and control temperature, and more specifically to sensors made of semiconductor materials, which allow to measure temperature and its deviation from a predetermined value and intended for use in all areas of the national economy.

Известны датчики температуры, использующие свойства полупроводниковых материалов и приборов. Такого рода датчики, как пр.авило , используют изменение проводимости полупроводникового материала (прибора) с изменением температуры. Дл их нормальной работы требуютс источники питани , усилители , цепи обратной св зи, мостовые схемы дл определени изменени падени напр жени на образце 1-3.Known temperature sensors using the properties of semiconductor materials and devices. Sensors of this kind, as a rule, use a change in the conductivity of a semiconductor material (device) with a change in temperature. For their normal operation, power sources, amplifiers, feedback circuits, bridge circuits are required to determine the change in voltage drop across sample 1-3.

Целью насто щего изобретени вл етс снижение стоимости изготовлени и эксплуатации датчика, увеличение его надежности, повышение точности измерени температуры.The purpose of the present invention is to reduce the cost of manufacture and operation of the sensor, increase its reliability, improve the accuracy of temperature measurement.

Это достигаетс применением карбида кремни кубической модификации, выращенного термическим разложением метилтрихлорсилана на графитовом стержне и имеющего плавно измен ющийс по одному направлению градиент концентрации, в качестве термочувствительного элемента датчика температуры.This is achieved by using a silicon carbide of cubic modification, grown by thermal decomposition of methyltrichlorosilane on a graphite rod and having a gradient of concentration smoothly varying in one direction, as a temperature-sensitive element of the temperature sensor.

На чертеже изображен вариант выполнени предлагаемого датчика температуры.The drawing shows an embodiment of the proposed temperature sensor.

Термочувствительный элемент 1 вырезан из цилиндрического поликристалла, имеющегоThe sensing element 1 is cut from a cylindrical polycrystal having

радиальный градиент концентрации, т. е. концентраци при.месей в котором выполнена плавно из.мен ющейс в направлении от одного омического контакта к другому. (Направление градиента концентрации на рисунке обозначено вектором п). Электрические контакты 2 нанесены на поверхность образца в области с различной концентрацией при.меси. К контактам приварены выводы 3, которые одновременно служат дл механического креплени термоч)вствительного элемента в диэлектрической раме 4. С помощью проводников 5 датчик подсоединен к электроизмерительному прибору 6.a radial concentration gradient, i.e., the concentration of the mixture in which the mixture is made smoothly varying in the direction from one ohmic contact to another. (The direction of the concentration gradient in the figure is indicated by the vector n). Electrical contacts 2 are deposited on the surface of the sample in areas with different concentrations of the mixture. The terminals 3 are welded to the contacts, which simultaneously serve for the mechanical fastening of the thermal element in the dielectric frame 4. The sensor is connected to the electrical measuring device 6 by means of the conductors 5.

При изменении температуры в рабочей камере , в которой находитс датчик, в последне .м возникает ЭДС, величина и знак которой пропорциональны относительному изменению температуры.When the temperature changes in the working chamber in which the sensor is located, an emf is produced in the latter, the magnitude and sign of which is proportional to the relative temperature change.

Возникша ЭДС сохран етс длительноеThe resulting emf is maintained for a long time.

врем (5-6 ч). При изменении температурыtime (5-6 hours). When the temperature changes

в рабочей камере до исходного значени ЭДСin the working chamber to the initial value of the EMF

спадает до нул .drops to zero.

Использование данного датчика температуры имеет следующие преимущества;Using this temperature sensor has the following advantages;

датчик очень прост в изготовлении, так как требует только нанесени омических контактов и приварки выводов;the sensor is very simple to manufacture, as it only requires applying ohmic contacts and welding leads;

дл нормальной работы датчика не требуютс источники питани , так как в самом датчике генерируетс ЭДС за счет изменени температуры окружающей среды;for normal operation of the sensor, no power sources are required, since the emf is generated in the sensor itself by changing the ambient temperature;

измер ема ЭДС слабо зависит от сопротивлени нагрузки (при изменении сопротивлени нагрузки от бесконечности до 5 кОм при собственном сопротивлении датчика 100 кОм измер ема ЭДС измен етс на 20%);the measured EMF weakly depends on the load resistance (when the load resistance changes from infinity to 5 kΩ, while the sensor’s own resistance to 100 kΩ, the measured EMF changes by 20%);

датчи-к нормально работает в интервале 20-1000°С в услови х повышенного уровн радиации, в агрессивных средах.The sensor operates normally in the range of 20–1000 ° C under conditions of high levels of radiation in corrosive environments.

Датчик может быть использован в том случае, если необходима информаци о ходе и величине изменени темнературы.The sensor can be used if information is required on the course and magnitude of the temperature change.

4four

Claims

1. Author's certificate of the USSR NS 275162, cl. G 01k 7/16, 1970;

2. Author's certificate of the USSR № 325516, cl. G 01k 7/16, 1972;

3. The patent of France No. 2178957, cl. G 01 k 7/22, publ. 1973.