Устройство для измерения разности температур Советский патент 1990 года по МПК G01K3/08 

моста 15, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя 16, к выходу которого подключена микрообатарея 8. Пленочные нагреватели 6 и 7 резонатора 5, размещенного в рабочей камере 10 термостата, соединены с выходом усилителя 4. При разности температур, отличной от нуля, изменяется величина тока питания пленочных нагревателей 6 и 7 и температура резонатора 5. Последнее приводит к изменению частоты колебаний генератора 13, которое фиксируется измерительным прибором 14. При этом температура в рабочей камере 10 термостата поддерживается постоянной с помощью термоэлект эической микробатареи 8. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения разности температур. Устройство содержит терморезисторы 1 и 2, включенные в смежные плечи электрического моста 3, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя 4, термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5 с нанесенными на его поверхности пленочными нагревателями 6 и 7, термоэлектрическую микробатарею 8, холодные спаи 9 которой размещены в рабочей камере 10 термостата, снабженного радиатором 11, на котором установлены горячие спаи 12 микробатареи 8, генератор 13 частоты, в схему которого включен термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5, измерительный прибор 14, например, частотомер, подключенный к выходу генератора 13, дополнительные электрический мост 15, дифференциальный усилитель 16 и терморезистор 17, размещенный в камере 10 и включенный в одно из плеч электрического моста 15, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя 16, к выходу которого подключена микробатарея 8. Пленочные нагреватели 6 и 7 резонатора 5, размещенного в рабочей камере 10 термостата, соединены с выходом усилителя 4. При разности температур, отличной от нуля, изменяется величина тока питания пленочных нагревателей 6 и 7 и температура резонатора 5. Последнее приводит к изменению частоты колебаний генератора 13, которое фиксируется измерительным прибором 14. При этом температура в рабочей камере 10 термостата поддерживается постоянной с помощью термоэлектрической микробатареи 8. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и можетбыть использовано для измерения разности температур и других неэлектрических величин.

Цель изобретения - повышение точно- сти измерения и уменьшение инерционности устройства.

На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства, для измерения разности температур.

Устройство содержит терморезисторы 1 м 2. включенные в смежные плечи электрического моста 3, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя 4. термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5 с нанесенными на его поверхности пленочными нагревателями б и 7, термоэлектрическую микробатарею 8, холодные спаи 9 которой размещены в рабочей камере 10 термоста- та, снабженного радиатором 11. на котором установлены горячие спаи 12 микробатареи В, генератор 13 частоты, в схему которого включен термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5, измерительный прибор 14, например частотомер, подключенный к выходу генератора 13 частоты, дополнительные электрический мост 15. дифференциальный усилитель 16 и терморезистор 17, размещенный в рабочей каме- ре 10 термостата и включенный в одно из плеч электрического моста 15, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя 16. к выходу которого подключена микробатарея 8. Пленочные нагреватели 6 и 7 термочувствительного пьезоэлектрического резонатора 5, размещенного в рабочей камере 10 термостата, соединены с выходом дифференциального усилителя 4.Устройство работает следующим обра- . зом,

После включения устройства в,рабочей камере 10 Гермостата устанавливается и поддерживается заданная температура То, например 0°Q, с помощью термоэлектрической микробатареи 8, холодные спаи 9 которой разме11 ены в рабочей камере 10.

Контроль температуры в рабочей камере 10 осуществляется герморезистором 17, включенным в плечо электрического моста 15 По достижении в рабочей камере 10 заданной температуры То терморезистор 17 имеет сопротивление, при котором наступает баланс электрического моста 15. При этом разность потенциалов в измерительной диагонали электрического моста 15 и соответственно на входах дифференциального усилителя 16 равна нулю,-а через термоэлектрическую микробатарею 8 протекает заданный ток, обеспечивающий в рабочей камере 10 поддержание заданной температуры То;

При равенстве температур контролируемых обьектов сопротивления терморезисторов 1 и 2 имеют равные значения, при которых обеспечивается баланс электрического моста 3. В измерительной диагонали электрического моста 3 и, следовательно. на входах дифференциального усилителя 4 разность потенциалов равна нулю и через пленочные нагреватели 6 и 7 протекает начальный ток, соответствующий нулевой разности температур. Этим током термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5 подогревается до начальной температуры Ti, существенно отличающейся от температуры То, например до 50°С. Такое соотношение температур То и Ti позволяет обеспечить постоянство направления и величины теплового потока. При этом частота генератора 13, задаваемая резонансной частотой термочувствительного пьезоэлектрического резонатора 5, принимает некоторое начальное значение.

Если разность температур контролируемых объектов отлична от нуля, то возникающий при этом разбаланс электрического моста 3 вызывает изменение тока через пленочные нагреватели 6 и 7 и. следовательно, изменение температуры термочувствительного пьезоэлектрического резонатора 5 и изменение частоты колебаний генератора 13. которое фиксируется измерительным прибором 14. При этом температура в рабочей камере 10 термостата поддерживается постоянной на уровне То.

Формула изо б р е тения Устройство для измерения разности температур, содержащее два терморезистора, включенные в смежные плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя, генератор маститы с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, размещенным в рабочей камере термостата, снабженного радиатором, на котором установлены горячие спаи термоэлектрической батареи, холодные спаи которой размещены в рабочей камере термостата, и измерительный прибор, подключенный к выходу генератора частоты, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения инерционности устройства, в него введены дополнительные электрический мост, дифференциальный усилитель и терморе- зистор, размещенный в рабочей камере термостата и включенный в одно из плеч второго электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены яходы второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с термоэлектрической батареей, а термочувствительный пьезоэлектрический резонатор снабжен пленочными нагревателями, нанесенными на его поверхность и подключенными к выходу первого дифференциального усилителя.