Пристрій для вимірювання різниці температур

Корисна модель відноситься до галузі вимірювальної техніки і може бути використана для вимірювання різниці температур в двох точках. Відомий пристрій для вимірювання різниці температур [SU 1673869 А1, G01К3/08 авторів В.С.Москальова, А.А.Леонова і Л.А.Свержина, опубліковане 30.08.91 в бюл. №32], що містить два терморезистори, включені в суміжні плечі першого електричного моста, до вимірювальної діагоналі якого підключені входи першого диференціального підсилювача, генератор частоти з термочутливим п'єзоелектричним резонатором, на поверхні якого нанесені плівкові нагрівачі, підключені до виходу першого диференціального підсилювача, термостат в робочій камері якою розташовані термочутливий п'єзоелектричний резонатор і холодні спаї термоелектричної мікробатареї, гарячі спаї якої розташовані на радіаторі термостата, другий електричний міст, в одне з плечей якого включений третій терморезистор, розташований в робочій камері термостата, а до вимірювальної діагоналі підключені входи другого ди ференціального підсилювача, вимірювальний блок, підключений до виходу генератора частоти, а також схема порівняння напруг і перетворювач частота -напруга, вхід якої підключений до виходу генератора частоти, а вихід сполучений з першим входом схеми порівняння напруг, другий вхід якої підключений до виходу другого диференціального підсилювача, а вихід сполучений з входом термоелектричної мікробатареї. Недоліком даного пристрою є низька точність вимірювань, яка обумовлена відсутністю в схемі вимірювання негативного зворотного зв'язку з вимірювальним мостом, керованих терморезисторів, отже, відсутністю автоматичного управління вимірювальною системою. Відомий також пристрій для вимірювання різниці температур, найближчий до пропонованої корисної моделі [Авторське свідоцтво №161541 G 01 К, 3/08) автора Н.П.Удалова опубліковане в Н.П.Удалов. Напівпровідникові датчики. -M.-Л., видавництво "Енергія", 1965г.], що містить два включених послідовно випрямних моста. В діагоналі першого моста, утвореного вентилями VD1-4, включений напівпровідниковий діод VD5, що є одним з двох чутливи х елементів датчика. Він сприймає температуру Т1, яка повинна порівнюватися з температурою Т2. Датчик реагуючий на температуру Т2, включений в діагональ другого моста, утвореного вентилями VD6-9. Цим чутливим елементом є напівпровідниковий діод VD10. Вихідний сигнал Uвих знімають з навантаження R1 включеного між точкою з'єднання мостових схем і середньою точкою вторинної обмотки трансформатора TV1, від якого проводиться живлення схеми Uживл. На Фіг. представлена принципова схема пристрою для вимірювання різниці температур. Недоліком є також низька точність вимірювань через низьку чутливість діодних датчиків до вимірюваних температур. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення точності вимірювань температури шляхом введення в схему пристрою для вимірювання різниці температур більш термозалежні діоди, що забезпечують підвищення чутливості. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для вимірювання різниці температур, що містить один і другий послідовно включені випрямні мости, один діод, включений в діагональ першого моста і є першим чутливим елементом, другий діод, включений в діагональ другого моста і є другим чутливим елементом, навантаження, включене між точкою з'єднання мостових схем і середньою точкою вторинної обмотки трансформатора, від якого проводиться живлення схеми, для підвищення чутливості і точності вимірювань в динамічному режимі, перший і другий термочутливі елементи виконані на базі діодів Шоттки. Суть пропонованої корисної моделі полягає в наступному. В пристрій вводяться діоди Шоттки, які мають найбільшу чутливість до змін температури в області зворотних напруг. Пристрій працює таким чином. У зв'язку з тим, що струм через навантаження в кожний момент часу є різницею струмів двох мостових схем, в описуваному датчику відбувається перетворення різниці температур (Т1-Т2) в змінний електричний сигнал, фаза якого реверсує при зміні знака вхідного сигналу, а амплітуда є однозначною функцією різниці температур. При проектуванні такого датчика необхідно, щоб діоди, що утворюють плечі випрямних мостів, мали високий зворотний опір в порівнянні із зворотним опором діодів, що є чутливими елементами датчика. Зворотний опір діодів-датчиків повинен бути принаймні на порядок нижче за початковий статичний опір діодів-випрямлячів. Якщо характеристики діодів, що утворюють плечі мостів, залежать від температури, то всі ці діоди повинні поміщатися в одному місці, тобто знаходитися в однакових температурних умовах. Технічний результат: введення і вживання діодів Шоттки дозволяє значно підвищити точність вимірювань різниці температур в порівнянні з прототипом.