Датчик температуры

О П И С А Н И Е 2 88353

Союз Советских

Социалистически»

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства № 186564

Заявлено 27.VI.1969 (№ 1343959/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03.Х11.1970. hIoллетень М 36

Дата опубликования огьпсаппя 11.11.197!

Кл, 421, 8 02

МПК 6 01k 7/22

УДК 536.531(088.8) Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Заявитель

А. И. Кривоносом

Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ пер

U т

Inep

Известен датчик тем пер атуры ino авт. св.

N 186564, содержащий четырехслойный управляемый переключающий прибор в качестве термочувствительного элемента, источник питания и резистор нагрузки.

Предлагаемый датчик отличается тем, что он снабжен двумя послвдо)вательно соединенными с катодом или анодом четырехслойного управляемого переключающего прибора резисторами, средняя точка KOTopbIx через третий резистор подключена к его а иоду или катоду.

Это позволяет повьрсить точность измерения и обеспеч|ить взаимозаменяемость термочувствительных элементов.

Схема устройства представлена на чертеже.

Датчик состоит из источника питания 1, резистора нагрузки 2, постоянных резисторов д—

5 и управляемого четырехслойного переключающего прибора б в качестве термочувствительного элеме)нта.

В частных случаях один из постоянны.; резисторов может отсутствовать.

В качестве термочувствительного элемента могут быть использованы ка к неуправляемые первключающие приборы, так и управляемые приборы с одним (тиристоры-триоды) и двумя (тир исторы-тетроды) управляющими электродами, а также запираемые тиристоры. При этом, так как обычно термочувствительным параметром четырехслойных приборов является напряжение переключения U ð, взаимозаменяемость приборов рассматривается с гочки зрения именно этого параметра.

Так как тиркпстор используется обычно в схемах переключения, его сопротивление R, находится в точке переключения) и синтез (включение последовательно-параллельно тири)стору постоянных резисторов) производится только для этого сопротивления. Таким образом, Рассмотрим зависимость величины R, от температуры. Как известно, с изменением температуры для тири торов имеем:

1„,р(Т) = const; пер — ) и:р 7) где Кпер — вели гиня постоянная на данном диапазоне температур.

К п,р является отрицательной величиной и находится эк=перпментально.

К

U» — Г1 пер—

) т — т, где U>, U, — напряжения переключения при

30 температурах Т> и Т, соответственно, 288353

5 Погрешность аппроксимации

aR,+ b

cR, + d

15 или (— т) g (i + 1) 0

Ф т,„+ ")

11ð едм ет и зоб р ете н и я

Составитель И. И. Дубсон Р«дактор Б. Ii. Федотов Коррекгор Г. С. Мухина

Заказ 18/5

Гнрагк 480

ЦЧ 1Р! ПР!

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

Таким образом, имеем:

R,= " т=к т, т пер где Кр, — — — " р — температурный коэффициент пер напряжения переключения тиристора.

Проводимость цепей с тиристором имеет известный вид

Где а=т + та, b=r, (r, + r ) +r, r,; с= l.

d=rk+ тв.

Рассмотрим температурную чувствительность для исходных схсм

ad — cb ad — cb т т (cR, 1 d)a (Я + d)2

Из этого выражения видно, что S> при конечных значениях Т не имеет максимума, но, как известно, вполне можно аппроксимировать зависимость У(Г) на любой точке диапазона от Т, до Т2,,выбрав соответствующий диапазон алпраксимации.

Разложив в ряд Тейлора зависимость Y(T) по 1степеням О=Т вЂ” Т„,, имеем:

Y(T) Y(Tan)+ Y (Tan)+ + Y (Tan) + с т + d) т (с + d)

У" (Т-) = У (Т-) (cRI .+ d)

Y" (У,„) = У (T,„). (2)

an

При разложении была использована зависимость для диодов в прямом включении при (1пит оо, так как в обоих случаях температурная характеристика приборов имеет линейный характер.

Уравнение прямой, аппроксимирующей зав11симость Y(T), имеет вид

Y,=Ó(7 в„)+ltH лу=у — у,= у (т,„ уа 1 — (+

i=1 ап

)0 Условие максимума определяется из .выр;. жения

= О.

Это уравнение в общем аиде — первой сте

20 пени, но на практике можно ограничиться третьим или четвертым порядком. Из этого выражения и находится 0,,при которой погрешно сть максимальна. Подставив 8 в формулу (2), получаем зависимость ЛУ,„(/г).

25 Задачу синтеза решают, найдя величину (1), задавшись ЛУ,„.

Четырехслойный управляемый переключающий .прибор представляет собой релейный элемент, поэтому и другие полупроводниковые ре30 лейные элементы, порог срабатывания которых зависит от изменения электрических или неэлектрических величин, моукно для взаимозаменяемости включать по подобной схеме, Датчик температуры по авт. св. № 186564, отличающийся тем, что, с целью обеспечения

40 взаимозаменяемости, okt снабжен двумя последовательно с оединенными с катодом или анодом четырехслойного управляемого переключающего прибора резисторами, средняя точка которых через третий резистор подключена к

45 его аноду или катоду.