УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР Российский патент 2008 года по МПК G01K3/08 G01K7/24 

Описание патента на изобретение RU2317531C2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности температур.

Известно устройство для измерения разности температур (патент SU №1673880 A1, G01К 7/32, 3/08) авторов B.C.Москалева и А.А.Леонова, опубликованное 30.08.91 в бюл. №32, содержащее два терморезистора, включенных в смежные плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы первого дифференциального усилителя, генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, размещенным в рабочей камере термостата, с расположенными в ней холодными спаями термоэлектрической батареи, горячие спаи которой расположены на радиаторе термостата, второй электрический мост, в одно из плеч которого включен терморезистор, расположенный в рабочей камере термостата, а к измерительной диагонали подключены входы второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с термоэлектрической батареей, и измерительный прибор, а также дополнительная термоэлектрическая батарея, генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором и преобразователь частоты, входы которого соединены с выходами обоих генераторов частоты, а выход подключен к измерительному прибору, причем один из пьезоэлектрических резонаторов установлен на охлаждающей, а другой - на нагревающей поверхности термоэлектрической батареи, которая расположена в рабочей камере термостата и соединена с выходом первого дифференциального усилителя.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерений из-за отсутствия в мостовой схеме измерения управляемых резисторов и отрицательной обратной связи на измерительный мост, которая обеспечивает автоматическое управление системой.

Известно также устройство для измерения разности температур, наиболее близкое к предлагаемому изобретению (патент SU №2254559 С1, G01К 3/08, 7/24) авторов P.M.Коробова, Ю.А.Брусенцова, А.П.Королева, А.И.Фесенко, опубликованное 20.06.2005 в бюл. №17, содержащее два терморезистора, включенные в плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя, последовательно соединенные селектируемый пиковый детектор, запоминающий конденсатор, генератор управляемой частоты, стандартизатор амплитуды и длительности импульсов, преобразователь частоты в напряжение, причем вход селектируемого пикового детектора соединен с выходом усилителя, а выход преобразователя частоты в напряжение связан с изолированным управляющим электродом терморезистора, выход стандартизатора амплитуды и длительности импульсов подключен к диагонали питания моста, при этом выход генератора управляемой частоты через блок задержки соединен с входом управления селектируемого пикового детектора и связан с выходом устройства.

Недостатком является сравнительно низкая точность устройства при измерении малых разностей температур.

Технической задачей является повышение точности устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения разности температур.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Устройство содержит терморезисторы 1 и 2, управляемые потенциалом на изолированном электроде, которые включены в плечи электрического моста 3, к измерительной диагонали которого последовательно подключены входы усилителя 4, пиковый детектор 5 и запоминающий конденсатор 6, выход которого соединен с управляющим электродом терморезистора 2 и связан с выходом устройства, генератор импульсов 7, к выходу которого подключены диагональ питания моста 3 и вход блока задержки 8, выход которого соединен с входом управления пикового детектора 5.

На фиг.2 представлена структура управляемого терморезистора 2. Терморезистор выполнен по стандартной планарной технологии на кремниевой подложке 1 n-типа проводимости, легированной фосфором. В качестве диэлектрика используется оксид кремния SiO2 2, электроды 3 выполнены напылением в вакууме алюминия.

Устройство работает следующим образом.

При равенстве температур контролируемых объектов T1=T2 сопротивления терморезисторов имеют значения, при которых мост 3 сбалансирован, при этом на входах усилителя 4 разность потенциалов равна нулю, при T1>T2 мост разбалансирован. Напряжение разбаланса моста поступает на вход усилителя 4. Пиковый детектор 5 преобразует усиленное импульсное напряжение в постоянное, равное амплитуде импульса, которое запоминается конденсатором 6 и поддерживается на затворе управляемого терморезистора 2. Генератор импульсов 7 питает диагональ питания моста 3 и через блок задержки 8 управляет работой пикового детектора 5. Напряжение на выходе устройства зависит от величины разности температур T1 и Т2.

Предложенный преобразователь представляет собой следящую систему автоматического управления. Импульсы генератора 7 имеют малую длительность и большую амплитуду, которая рассчитывается на основании допустимой мощности рассеивания терморезистора 1 и 2, что позволяет существенно повысить точность измерения малых разностей температур.

Похожие патенты RU2317531C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР 2003
  • Коробов Р.М.
  • Брусенцов Ю.А.
  • Королев А.П.
  • Фесенко А.И.
RU2254559C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ 2007
  • Озаренко Александр Валентинович
  • Брусенцов Юрий Анатольевич
  • Фесенко Александр Иванович
  • Королёв Андрей Павлович
RU2343589C1
Цифровой измеритель температуры 2018
  • Мищенко Сергей Владимирович
  • Фесенко Александр Иванович
  • Строев Владимир Михайлович
  • Дорохова Татьяна Юрьевна
RU2677262C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР 2006
  • Фесенко Александр Иванович
  • Ищук Игорь Николаевич
  • Чудинов Юрий Васильевич
RU2311621C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР 2003
  • Фесенко А.И.
RU2265195C2
Устройство для измерения отношения напряжения мостовых датчиков 2016
  • Ушаков Иван Владимирович
  • Фесенко Александр Иванович
RU2615167C1
ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 2013
  • Арутюнов Ашот Борисович
  • Фесенко Александр Иванович
  • Строев Владимир Михайлович
  • Набатов Константин Александрович
RU2534384C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ 1973
  • С. И. Чибриков, В. И. Осокин, Н. Д. Дубовой, Р. Г. Карпов, С. В. Груздев, Ю. Д. Матюхин В. П. Юдина
SU363989A1
Преобразователь частотно-импульсных сигналов во время-импульсные 1973
  • Груздев Станислав Васильевич
  • Карпов Римма Григорьевич
SU492035A1
Преобразователь активного сопротивления в частоту 1973
  • Власов Валерий Викторович
  • Фесенко Александр Иванович
SU458778A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 317 531 C2

Реферат патента 2008 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к измерительной технике и направлено на повышение точности измерений. Этот результат обеспечивается за счет того, что в устройстве для измерения разности температур, содержащем два терморезистора, включенных в плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя, последовательно соединенные пиковый детектор, связанный с выходом усилителя, и запоминающий конденсатор, генератор импульсов, выход которого подключен к диагонали питания моста и через блок задержки связан с входом управления пикового детектора, запоминающий конденсатор соединен с изолированным управляющим электродом одного из терморезисторов и связан с выходом устройства. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 317 531 C2

Устройство для измерения температур, содержащее два терморезистора, включенных в плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя, последовательно соединенные пиковый детектор, связанный с выходом усилителя, и запоминающий конденсатор, генератор импульсов, выход которого подключен к диагонали питания моста и через блок задержки связан с входом управления пикового детектора, отличающееся тем, что запоминающий конденсатор соединен с изолированным управляющим электродом одного из терморезисторов и связан с выходом устройства.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2317531C2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР 2003
  • Коробов Р.М.
  • Брусенцов Ю.А.
  • Королев А.П.
  • Фесенко А.И.
RU2254559C1
Устройство для измерения разности температур 1989
  • Москалев Владимир Семенович
  • Леонов Александр Александрович
SU1673880A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 2000
  • Климов В.В.
  • Будников В.Ф.
  • Браташ И.В.
  • Ретюнский С.Н.
  • Костенко Е.М.
  • Енгибарян А.А.
  • Брусаков А.А.
RU2193169C2
Устройство для измерения разности температур 1988
  • Москалев Владимир Семенович
  • Леонов Александр Александрович
  • Свержин Леонид Александрович
SU1597594A1
ДВИГАТЕЛЬ 1995
  • Халанский В.М.
  • Вольф А.Н.
  • Горбачев И.В.
RU2098637C1
EP 0076543 A2, 13.04.1983.

RU 2 317 531 C2

Авторы

Фесенко Александр Иванович

Ищук Игорь Николаевич

Чудинов Юрий Васильевич

Даты

2008-02-20Публикация

2006-02-26Подача