SU759967A1 - Thermotransducer - Google Patents

Thermotransducer Download PDF

Info

Publication number
SU759967A1
SU759967A1 SU762380682A SU2380682A SU759967A1 SU 759967 A1 SU759967 A1 SU 759967A1 SU 762380682 A SU762380682 A SU 762380682A SU 2380682 A SU2380682 A SU 2380682A SU 759967 A1 SU759967 A1 SU 759967A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heaters
thermoelement
heater
current
thermal
Prior art date
Application number
SU762380682A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Lukyan Anatychuk
Stepan A Andrusyak
Vladimir Bodnaruk
Original Assignee
Sp K B Mikroelektroniki Pribor
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 by Sp K B Mikroelektroniki Pribor filed Critical Sp K B Mikroelektroniki Pribor
Priority to SU762380682A priority Critical patent/SU759967A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU759967A1 publication Critical patent/SU759967A1/en

Links

Description

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть Использовано для одновременного компарирования по действующему значению четырех электрических величин пё- 5 ременного или постоянного тока и их комбинаций, в частности для одновременного компарирования мощностей переменного и постоянного тока.The invention relates to the field of electrical measuring equipment and can be used for simultaneously comparing the four electrical variables of alternating or direct current and their combinations, in particular, for simultaneous comparing the capacities of alternating and direct current, at the same time.

Известны термопреобраэователи, со- 10 держащие в корпусе нагреватель, имеющий тепловой контакт с термопарой из сплава хромель-копель £ΐ] .Thermoconverters are known that contain a heater in the housing that has thermal contact with a thermocouple made of an alloy chromel-copel £ ΐ].

Однако они имеют низкую точность преобразования и значительный разброс1$ вольт-амперных характеристик, что затрудняет их применение в схемах одновременного компариробания, снижает производительность иэмёрёнйй. .However, they have low conversion accuracy and a considerable scatter of $ 1 current-voltage characteristics, which complicates their use in simultaneous comparing circuits, and reduces the performance of the simulator. .

Наиболее близким по технической ' 20 сущности к предложенному являются многоэлементнае термопреобразователи, содержащие 40 последовательно соеди-. ненных термопар из хромель-копеля, горячие спаи которых подогреваются 25 двумя нагревателями, расположенными параллельно друг другу. Термопары и нагреватели смонтированы в медном корпусе, который стабилизирует температуру холодных концов термопар [2130The closest in technical '20 essence to the proposed are multi-element thermocouples containing 40 sequentially connected. chromel copel thermocouples, whose hot junctions are heated by 25 two heaters arranged parallel to each other. Thermocouples and heaters are mounted in a copper casing that stabilizes the temperature of the cold ends of thermocouples [2130

22

Однако для компарирования мощности методом равных температур необходимо два преобразователя для измерения мощности, идентичность вольт-амперных' характеристик которых достигается путем отборов из партии преобразователей или искусственным уравниванием, что снижает частотный.диапазон, точность, надёжность и произ-. водительность измерений.However, for the power to be compared by the method of equal temperatures, two transducers are needed for power measurement, the identity of the current-voltage characteristics of which is achieved by sampling from a batch of converters or by artificial equalization, which reduces the frequency band, accuracy, reliability and production. water measurement.

Цель Изобретения - повышение точности преобразования 'и произ водительностй измерений.The purpose of the Invention is to improve the accuracy of conversion and measurement performance.

Это достигается тем, что в термопреобразователе, содержащем корпус с расположенными в немнагревателями и термоэлементом, четыре идентичных . нагревателя размещены попарно перпендикулярно друг к другу, а участки нагревателей , включающие точку их взаимного пересечения имеют тепловой контакт с . торцами термоэлемента, снабженного бесконтактным теплоотводом С двумя степенями свобода перемещения.This is achieved by the fact that in the thermal converter, which contains a housing with four non-heated heaters and a thermoelement, are identical. Heaters are placed in pairs perpendicular to each other, and sections of heaters that include their point of intersection have thermal contact with. ends of a thermoelement equipped with a contactless heat sink With two degrees of freedom of movement.

На фиг. 1 изображен предложенный термопреобразователь) на фиг. 2 показано размещение элементов в корпусе 'на фиг. 3 дана электрическая схема измерений.FIG. 1 shows the proposed thermocouple) in FIG. 2 shows the arrangement of the elements in the housing 'in FIG. 3 given electrical circuit measurements.

33

759967759967

4four

’Тёрмопреобраэователь (фиг. 1, 2) содержит в медном корпусе 1 четыре идентичных нагревателя 2, , 2^ и 3,,The ’thermopregeator (FIGS. 1, 2) in the copper case 1 contains four identical heaters 2,, 2 ^ and 3 ,,

32, расположенные попарно перпенди-" кулярно друг к другу, т.е. нагреватель 2, пересекается под прямым углом с нагревателем 22, а нагреватель3 2 , arranged in pairs perpendicular to each other, i.e. heater 2, intersects at a right angle with heater 2 2 , and heater

с нагревателем 32. Участки нагревателей 2, и 2у, 3, и 3^, включающие точку их взаимного пересечения, имеют тепловой контакт 4, и 42 с торцами полупроводникового дифференциаль-. ного термоэлемента 5, например из С85Ь. Нагреватели 24 , 22 и 3-г , 32 и термоэлемент 5 соединены с термоста- . билизированной частью выводов 6 (например, из серебряного микропровода), которые через теплопроводящую электроизоляцию 7 (например', из окиси бериллия) имеют тепловой контакт с корпусом 1 и прокладками 8, изготовленными из материала с высокой теплопроводностью, например из меди.with heater 3 2 . The sections of heaters 2, and 2у, 3, and 3 ^, including the point of their mutual intersection, have thermal contact 4, and 4 2 with the ends of the semiconductor differential. thermoelement 5, for example from C85b. Heaters 2 4 , 2 2 and 3-g, 3 2 and thermoelement 5 are connected to a thermostat. a bilised part of the leads 6 (for example, from a silver microwire), which through thermally conductive electrical insulation 7 (for example, beryllium oxide) have thermal contact with the housing 1 and the gaskets 8, made of a material with high thermal conductivity, for example copper.

Термостатированная часть выводов б нагревателей и термоэлемента 5 преобразователя посредством монтажных выводов 9, выполняющих функцию тепловых затворов, соединены с внешними коммутационными выводами 10 электроизоляционной плиты 11. Над термоэлементом 5 расположен бесконтактный теплоотвод 12 с дв'умя винтами 13 и 14. С помощью теплоотвода 12 и винтов 13 и 14 осуществляется коррекция крутизны вольт-амперных характеристик преобразования по горячим спаям контактам 4η , 4Ζ термоэлемента 5, т.е. регулируется путем бесконтактного изменения условий теплообмена идентичность преобразования по воем четырем входам преобразователя.The thermostatted part of the b terminals of the heaters and the thermocouple 5 of the converter is connected to the external switching leads 10 of the electrical insulating plate 11 by means of mounting leads 9, which serve as thermal shutters. Above the thermoelectric element 5 there is a contactless heat sink 12 with two screws 13 and 14. With the heat sink 12 and screws 13 and 14, the correction of the steepness of the current-voltage conversion characteristics of hot junctions contacts 4 η , 4 Ζ thermoelement 5, i.e. Adjustable by contactless change of heat exchange conditions; the identity of the conversion according to the four inputs of the converter.

Термопреобразователь работает следующим образом. Включают последовательно нагреватели 2-, , 2% и 3,, 32 в цепь постоянного' или переменного тока и регулируют винты 13 и 14 до отсутствия тёрмо-ЭДС на выходе преобразователя. Затем включают нагреватели 21, 22 и Зл, 32 в суммо-разностную схему измерения мощности (фиг. 3), т.е. подают на четыре входа этой схемы сигналы переменного тока 3„. и ΙΜ. и постоянного тока 3- и и=, мощность которых необходимо прокомпарировать. Тогда по нагревателю, например 2-, , протекает ток ΐ2 = (μ. + [Це, а по нагревателю 2% — ΐ2 = ~!3ιν- 1иА, , которые в результате выделения в них ,теп$1а- Джоуля разогревают контакт 4· термоэлемента 5, что приводит к появлению в нем термо-ЭДС (1Thermocouple works as follows. Heaters 2-, 2% and 3 ,, 3 2 are connected in series into a DC or AC circuit and regulate the screws 13 and 14 to the absence of a thermal voltage at the output of the converter. Then include heaters 2 1 , 2 2 and З l , 3 2 in the sum-difference scheme of power measurement (Fig. 3), i.e. serves to the four inputs of this circuit signals AC 3 ". and ΙΜ. and DC 3- and = , the power of which must be compared. Then, by a heater, for example 2-, current flows ΐ 2 = (μ + [Tse, and for the heater 2% -. Ϊ́ 2 = ~ 3ιν -! 1 uA, which by separating them, Hea $ 1a- Joule heat the contact 4 · thermoelement 5, which leads to the appearance in it of thermo-emf (1

где — коэффициент преобразованияwhere is the conversion factor

спая контакта 4.contact junction 4.

Одновременно по нагревателям Зл пSimultaneously on the heaters Z lp

3£ протекают токиг^-.у^ ; и3 £ flow tokig ^ -. Y ^; and

которые разогре/ают спай (контакт)who warmed up the junction (contact)

4Л термоэлемента 5, в связи с чем в4 L thermoelement 5, in connection with which

нем возникает термо-ЭДСρ /;it arises thermo-emf /;

Чп,, Ъг1 /PE ,, GN1 /

(2)(2)

где — коэффициент преобразования контакта 4^.where is the conversion coefficient of the contact 4 ^.

Термоэлемент 5 включен дифференциально, поэтому термо-ЭДС ΕΤΠι направлена встречно термо-ЭДС Етр , в связи с чем на выходе преобразователя действует разность термо-ЭДСThermocouple 5 included differentially so thermo emf Ε ΤΠι oppositely directed thermo emf E mp, in connection with which the inverter output is valid difference thermo emf

Учитывая, что вольт-амперные характеристики преобразователя идентичны, то К = ΚΊ. Тогда на основе выражений (1), (2), (3) после, раскрытия скобок и несложных преобразований имеемGiven that the current-voltage characteristics of the converter are identical, then K = Κ Ί. Then, on the basis of expressions (1), (2), (3) after, the expansion of brackets and simple transformations we have

где (4) where (4)

соответственно мощности сигналов постоянного и переменного тока.respectively, the power signals of DC and AC.

Из выражения (4), видно, что выходная термо-ЭДС преобразователя пропорциональна разности сравниваемых мощностей сигналов постоянного и переменного тока.·Регулируя сигналы 3-,From the expression (4), it can be seen that the output thermo-emf of the converter is proportional to the difference between the compared powers of the signals of direct and alternating current. · Regulating the signals 3-,

11- постоянного тока до отсутствия на выходе преобразователя термо-ЭДС (Е = 0) и измеряя значения сигналов Зс и их одним из известных способов (например, компенсатором постоянного тока), судят о значении измеряемой мощности Р^, сигналов переменного тока Зх. и ΙΙχ,.11- DC to the absence of a thermo-EMF at the output of the converter (E = 0) and measuring the values of the signals Cc and x by one of the known methods (for example, a DC compensator), judge the value of the measured power P ^, the signals of alternating current Cx. and ΙΙχ ,.

Таким образом, наличие в предлагаемом термопреобразователе четырёх идентичных нагревателей и дифференциального термоэлемента позволяет производить одновременное компарирование мощности переменного тока с известной мощностью постоянного или одновременное компарирование четырех других электрических величин переменного или постоянного тока, или их комбинаций, что повышает производительность измерений. Бесконтактный корректор вольт-амперных характеристик преобразования и попарно перпендикулярное расположение нагревателей практически не увеличивает емкости между нагревателями и' термоэлементом, что дает возможность повысить идентичность и точность преобразования в широком диапазоне частот.Thus, the presence in the proposed thermocouple four identical heaters and differential thermoelement allows simultaneous comparing AC power with a known constant power or simultaneous comparing four other electrical quantities AC or DC, or combinations thereof, which increases the measurement performance. The contactless corrector of the current-voltage conversion characteristics and the pairwise perpendicular arrangement of the heaters practically do not increase the capacity between the heaters and the thermoelement, which makes it possible to increase the identity and accuracy of the conversion in a wide frequency range.

Кроме того, при измерениях предлагаемым преобразователем автоматически осуществляется режим равных температур, а при работе в одной точке и режим постоянных температур, что обеспечивает наибольшую точность измерения .In addition, when measuring with the proposed transducer, the mode of equal temperatures is automatically performed, and when operating at one point, the mode of constant temperatures, which ensures the greatest accuracy of measurement.

5five

759967759967

66

Claims (1)

Формула изобретения !Claim ! Термопреобразователь, содержащей корпус с расположенными в нем нагревателями и термоэлементом, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности преобразования и производительности, четыре идентичных нагревателя размещены попарно перпендикулярно друг к другу, а участки нагревателей, включающие точку их взаимного пересечения, имеют тепловой 1 контакт с торцами термоэлемента, снабженного бесконтактным теплоотводом с двумя степенями свобода перемещения.A thermal converter containing a housing with heaters located in it and a thermoelement, characterized in that, in order to improve the conversion accuracy and performance, four identical heaters are arranged in pairs perpendicular to each other, and heater sections that include their mutual intersection point have a thermal contact with the ends of a thermoelement equipped with a contactless heat sink with two degrees of freedom of movement.
SU762380682A 1976-07-06 1976-07-06 Thermotransducer SU759967A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762380682A SU759967A1 (en) 1976-07-06 1976-07-06 Thermotransducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762380682A SU759967A1 (en) 1976-07-06 1976-07-06 Thermotransducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU759967A1 true SU759967A1 (en) 1980-08-30

Family

ID=20668626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762380682A SU759967A1 (en) 1976-07-06 1976-07-06 Thermotransducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU759967A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3733887A (en) Method and apparatus for measuring the thermal conductivity and thermo-electric properties of solid materials
US3491596A (en) Temperature sensing device
CA1043910A (en) Resistance reference junction compensator
Wilkins et al. Multijunction thermal convertor. An accurate dc/ac transfer instrument
US6158885A (en) Thermocouple-to-extension wire ambient temperature error correction device
CN110530927A (en) A kind of thermoelectric material Seebeck coefficient test device and method
KR102024679B1 (en) Seebeck coefficient and electrical conductivity measurement device made of quartz tube and method thereof
SU759967A1 (en) Thermotransducer
US3354720A (en) Temperature sensing probe
US1407147A (en) A corpora
JP2832334B2 (en) Thermoelectric conversion performance evaluation method and apparatus
JPH023311B2 (en)
Sasaki et al. A numerical simulation of thermoelectric effects in single-junction thermal converters
US1765563A (en) Louis a
US3111844A (en) Heat rate measuring apparatus
US4695793A (en) Resistive sensing thermal device for current measurement
US1456591A (en) Thermal ammeter
JP2006040989A (en) Thermoelectric characteristic measuring apparatus for semiconductor element
CN220288819U (en) Thermocouple with constant temperature reference end
RU1790759C (en) Method of measuring thermal conductivity of electroconductive specimen
SU703767A1 (en) Anisotropic heat transducer
US3477880A (en) Thermo-couple device for current measurement
SU1428944A2 (en) Thermal converter
Zhang et al. Method for reduction of ac-dc transfer error caused by the Thomson effect for the multijunction thermal converter
US2680224A (en) Standard sources of electromotive force