SU651255A1 - Термоанемометр - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может использовано в приборостроении.

Известны термоанемометры, содержащие два термочувствительных элемента, включенных в смежные плечи измерительного моста в режиме пр мого подогре- ра 1.

Недостатком их  вл етс  мала  чувствительность и точность измерени .

Ближайшим по технической сущности  вл етс  термоанемометр, содержащий два .терморезистора, включенных в два иамвритё/ ьных моста, к измерительным диагонал м которых подключены входы дифференциальных усилителей, выходыкоторых соединены с соответствующими точками питани  мостов 2. Однако это устройство имеет недостаток, св занный с недостаточной точностью измерени  скоростей потоков при изменении температуры окружающей среды из-за большого изменени  коэффициента преобразовани  при изменении темперйтуры окру {са1скдей среды.

В предлагаемом термо анемометре к точкам питани  измерительных мостов подключен потенциометр, подвижный кон- такт которого соединен с одним входом дополнительно введенного функционального преобразовател , второй вход которюго подключен к общей точке питани  двух 4остов, а третий и четвертый - к другим точкам питани  мостов.

На чертеже показана блок-ч;хема термоанемометра ,

Термоанемометр состоит из измерительных мостов 1 и 2, содержащих по одному терморезистору; усилителей 3 и 4, потенциометра 5, функционального преобразовател , состо$пдего, например, из широтноимпульсного модул тора 6 и ключа 7. Выход функционального преобразовател   вл етс  выходом устройства.

Термоанемометр работает следующим образом. Работа термоанемометра происходит ,при посто нной температуре терморезис торов consi. Терморезистор с другими трем  по- СТО5ШНЫМИ резисторами моста образует мостовую схему 1(2), работающую в балансном режиме за счет обратной отрицательной св зи измерительной диаго нал  и диагонали питани  моста. Эта св зь осуществл етс  за счет усилител  3(4), Обозначим конвективный коэффициент рассе ни  терморезисторов при скорост потоков Л через Ну. Тогда мощность, о даваема  терморезисторок окружающей среде конвекционным путем, будет pasii v(),.(.1) , где I - температура тела полупроводн ке: j - температура потока обтекани  Г1одводик а  9лектр1гческа  мощность ,2 и - напр жение на терморезисторе R - сопро ивление терморезистора, При динамическом равновесии мочено написать: HV(T-TO). -pj «V ь., (2) При увеличении скорости потока на одном из терморезисторов на uY дл  первого терморезистора имеем ( ) /т V fq VVv.AV VtAvl™ o ) (3 При уменьшении скорости на втором терморезисторе на дУ дл  второ го терморезкстора получаем ( UV-AV) Hv.AvlT-To). (4) Изменение мощности, рассеиваемой тврморезистором из-за уьеличени  скорости потока, определ етс  как AWv..,) 5) Изменение мощности, рассеиваемой терморвзкстором вследствие jnvteKbrneHiia скорости потока, определ етс  выражениет VAV )(); (8) Сложим правые и левые части равенств (5) 1Н (6): -AvK V+Av vV .лv-Wv ЧТ-Т)ЦН,-Н,.,)(Т-Т,), 55 4 °® V-t-AV V и Н,,-Н, , - измене-f кие ханвекпионного коэффициента рассе ни , обусловленное изменениеь скорости потока. Тогда уравнение (7) примет вид .uv- v-fiv 2 4iT-TJ Подставив в (в) значени  HW . -и заменрш (Т-То) черезЦ /НуЧ, получаем 2-RAHKlIv Y + iV V-AV, TRHjir V+Av. У-ДЧ V+uV V-AV 2где UY - среднее напр жение питани  мостов. Это напр жение выдел етс  с помощью потеншюметра, включенного между точками питани  мостов. Действительно, если напр жение питани  мостов мен етс  одинаково и противофазно, то можно установить подвижный контакт потенциометра так, что изменение напр жени  на нем по отношению к общей точке питани  мостов не зависит от разности скоростей потоков обтекани . Если мосты одинаковые , то это будет середина потенциометра , и потенциал на нем равен среднему напр жению питани  двух мостов. это разность питающих напр жений двух мостов, обусловленна  изменением скорости потока на дУ. Окончательно можно записать - -ДУ у-4У1 то есть коэффициент преобразовани  скорости в напр жение пр мо пропорционален напр жению пиТани  мостов. В термоанемометре разность напр жений с двииска потеншюметра и ойцей гонки питани  мостов поступает на первый и второй входы функционального преобразовател , на широтноимпульсный 1оду.п тор 6, который управл ет ключом 7 таким образом, что при увеличении азности напр жений на первом и втором ходах врем  открывани  ключа 7 уменьаетс , что приводит к уменьшению коффициента передачи выходного напр жеи  с мостов. И наоборот, при уменьшиИИ напр жени  врем  открывани  ключа величиваетс , что приводит к увеличеию коэффщщента передача. При соответ

ствующем выборе масштаба регулирова- ни  можно полностью компенсзфовать изменение коэффициента преобразований в зависимости от напр жени  П1ггани  моста.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 175318, кл. q О1 Р 5/1О, 1969.

2.Патент США Nb 3597676. кл. 73/517, 1972.