Термочувствительный элемент датчика температуры Советский патент 1977 года по МПК G01K7/16 

1

Изобретение относится к датчикам, измеряющим и контролирующим температуру, а более конкретно к датчикам, изготовленным из полупроводниковых материалов, позволяющим измерять температуру и ее отклонение от заданного значения и предназначенным для использования во всех областях народного хозяйства.

Известны датчики температуры, использующие свойства полупроводниковых материалов и приборов. Такого рода датчики, как пр.авило, используют изменение проводимости полупроводникового материала (прибора) с изменением температуры. Для их нормальной работы требуются источники питания, усилители, цепи обратной связи, мостовые схемы для определения изменения падения напряжения на образце 1-3.

Целью настоящего изобретения является снижение стоимости изготовления и эксплуатации датчика, увеличение его надежности, повышение точности измерения температуры.

Это достигается применением карбида кремния кубической модификации, выращенного термическим разложением метилтрихлорсилана на графитовом стержне и имеющего плавно изменяющийся по одному направлению градиент концентрации, в качестве термочувствительного элемента датчика температуры.

На чертеже изображен вариант выполнения предлагаемого датчика температуры.

Термочувствительный элемент 1 вырезан из цилиндрического поликристалла, имеющего

радиальный градиент концентрации, т. е. концентрация при.месей в котором выполнена плавно из.меняющейся в направлении от одного омического контакта к другому. (Направление градиента концентрации на рисунке обозначено вектором п). Электрические контакты 2 нанесены на поверхность образца в области с различной концентрацией при.меси. К контактам приварены выводы 3, которые одновременно служат для механического крепления термоч)вствительного элемента в диэлектрической раме 4. С помощью проводников 5 датчик подсоединен к электроизмерительному прибору 6.

При изменении температуры в рабочей камере, в которой находится датчик, в последне.м возникает ЭДС, величина и знак которой пропорциональны относительному изменению температуры.

Возникшая ЭДС сохраняется длительное

время (5-6 ч). При изменении температуры

в рабочей камере до исходного значения ЭДС

спадает до нуля.

Использование данного датчика температуры имеет следующие преимущества;

датчик очень прост в изготовлении, так как требует только нанесения омических контактов и приварки выводов;

для нормальной работы датчика не требуются источники питания, так как в самом датчике генерируется ЭДС за счет изменения температуры окружающей среды;

измеряемая ЭДС слабо зависит от сопротивления нагрузки (при изменении сопротивления нагрузки от бесконечности до 5 кОм при собственном сопротивлении датчика 100 кОм измеряемая ЭДС изменяется на 20%);

датчи-к нормально работает в интервале 20-1000°С в условиях повышенного уровня радиации, в агрессивных средах.

Датчик может быть использован в том случае, если необходима информация о ходе и величине изменения темнературы.

4

Формула изобретения

Применение карбида кремния кубической модификации, выращенного термическим разложением метилтрихлорсилана на графитовом стержне и имеющего плавно изменяющийся по одному направлению градиент концентрации, в качестве термочувствительного элемента датчика температуры.

Источники информации, принятые во внимание При экспертизе

1.Авторское свидетельствоСССР NS 275162, кл. G 01k 7/16, 1970;

2.Авторское свидетельствоСССР № 325516, кл. G 01k 7/16, 1972;

3.Патент Франции № 2178957, кл. G 01 k 7/22, опубл. 1973.