НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЗИСТИВНЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1972 года по МПК G01K7/22 

Изобретение относится к области термометрии и может найти применение в устройствах для измерения, контроля и регулирования температуры. Датчик температуры представляет собой резистивный датчик с рабочим интервалом температур 4,2-30° К.

Известны низкотемпературные резистивные датчики температуры - угольные и полупроводниковые термометры сопротивления. Угольные сопротивления отличаются высокой чувствительностью при достаточно низких температурах. Однако, если их нагреть до комнатной температуры и затем вновь охладить, они обнаруживают гнстерезисные эффекты и поэтому требуют повторной регулировки при каждом новом низкотемпературном измерении.

Цель изобретения -обеспечение термической стабильности и воспроизводимости показаний датчика и повышение точности измерения.

Это достигается тем, что датчик изготовлен из монокристалла CdSb с анизотропной электропроводностью в виде плоского круглого диска, вырезанного в крисгаллографическон плоскости (100), с четырьмя контактами, расположенными на концах двух взаимно перпендикулярных диаметров диска, составляющих угол 45° с главными кристаллографическими

осями, а в качестве термометрического свойства выбирается анизотропия электропроводности.

На фиг. 1 показана схема датчика; на фиг. 2 - температурные зависимости парамег(кривая /) и электрора анизотропии а

проводности кристалла а /оззст2 (кривые 2, 3, 4).

Предлагаемый датчик (фиг. 1) представляет собой монокристаллическую пластину круглой формы, вырезанную из кристалла CdSb в кристаллографической плоскости (100). В этой кристаллографической плоскости вдоль оси 001 электропроводность озз в несколько раз превышает электропроводность 022 в перпендикулярном направлении, т. е. вдоль оси 010.

Четыре электрических контакта, используемых для пропускания тока и измерения напряжения, расположены на концах двух взаимно перпендикулярных диаметров диска, составляюш,их угол 45° с направлениями осей 010 и 001. Такая ориентация системы контактов обеспечивает наиболее высокую точность определения анизотропии электропроводности, т. е.

Параметр анизотропии а- находится в

22

функциональной зависимости от температуры (фиг. 2, кривая 1), что иозволяет использовать его в качестве термометрического свойства, т. е. определять температуру по величине анизотропии электропроводности датчика.

Параметр анизотропии обладает высокой воспроизводимостью при нагревании датчика до комнатной температуры и последующем охлаждении. Несмотря иа то, что при таких циклических изменениях температуры электропроводность датчика характеризуется невоспроизводимостью (кривая 2 измерена после первого цикла нагрева и о.хлаждепия, кривая 3 - после второго цикла, кривая - после третьего) температурная зависимость

параметра анизотропии неизменно следует одной и той кривой /.

Предмет изобретения

Низкотемпературный резистивный датчик температуры, содержащий анизотропный чувствительный элеме1гг и выводы, отличающийся тем, что, с целью повышення восироизводимости показаний датчика и точности измерения, в нем чувствительный элемент выполнен из материала с анизотропной электропроводностью, например из сурьмянистого кадмия, и виде плоского диска, вырезанного в кристаллографической плоскости (100), причем токовые и потенциальные выводы расположены на концах двух взаи.мно .перпендикулярных диаметров, составляющих угол 45° с главными кристаллографическими осями.

риг.1

О до ногреба после нагре1а

Q после Smopo o HOipeSa

2