Устройство для измерения температуры в электрических аппаратах Советский патент 1980 года по МПК G01K7/01 G01K13/08 

Изобретение относится к термоме рии, например к измерению температуры в труднодоступных местах электр ческих машин и аппаратов. Известно устройство для измерени температуры, содержащее датчик темп ратуры, релаксационный генератор, источник питания 1. Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерени Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее подключенный к источнику питания датчик температуры, сое диненный с регистрирующей аппаратурой светодиодом 2. Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения температуры из-за погрешности, обусловленной нестабильностью дат-, чика температуры и генератора. Целью изобретения является повыше ние точности измерения. Цель достигается тем, что датчик температуры выполнен в виде релакса ционного генератора, в который введены управляемый ключ и светодиод, а транзистор выполнен полевым, причем сток полевого транзистора подключен к положительному полюсу источника питания, а исток через резисторы соединен с затвором, к которому через другие резисторы подключены коммутирующий и управляющий входы ключа и выход ключа соединен с отрицательным полюсом источника питания, к которому подключен также коммутирующий вход ключа через соединенные последовательно конденсатор и резистор, параллельно которому подключен светодиод, а.управляемый ключ содержит п-о-п и р-п-р транзисторы, причем база- п-р-п транзистора соединена резисторами с его коллектором и эмиттером, подключенными к выходу ключа и непосредственно подсоединена к коллектору р-п-р транзистора, эмиттер которого подключен к коммутирующему входу ключа, а база - к коллектору п-р-п транзистора и управляющему входу ключа, причем источник питания выполнен в виде катушки с разомкнутой магнитной системой, или источник питания выполнен в виде участка обмотки электрического аппарата. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит полевой тран зистор 1 с р-п переходом, источник 2 питания, резисторы 3 и 4, управляемый ключ 5f резистор б, конденсатор 7, резистор 8, светодиод 9, п-р-п транзистор 10, резисторы 11 и 12, р-п-р транзистор 13. Устройство работает следующим образом. При подаче питающего напряжения от источника питания на датчик температуры происходит заряд конденсатора 7 через полевой транзистор 1 и резисторы 3,4 и 8. При этом напряжение на эмиттере транзистора 13, от носительно отрицательного полюса источника питания, по мере заряда конденсатора 7 возрастает, а напряжени на базе транзистора 13 остается постоянным, поскольку оно определяется током, протекающим по резисторам б, 11 и 12, величина которого стабилизируется полевым транзистором 1, с включенным в цепь его истока резистором 3. При достижении напряжением на эмиттере транзистора 13 некоторо величины, превышающей напряжение на его базе, транзистор переходит в открытое состояние,что вызывает отпира ние транзистора 10,и под действием положительной обратной связи происхо дит лавинный процесс отпирания обоих транзисторов,что приводит к замыкани управляемого ключа 5. Замыкание ключа 5 вызывает разряд конденсатора 7 через резистор 8 и светодиод 9, кото рый в момент разряда конденсатора 7 излучает импульс светового потока. После окончания разряда конденсатора 7 ключ 5 размыкается и вновь начнется процесс заряда конденсатор 7. Таким образом конденсатор 7 периодически заряжается и разряжается, что вызывает периодическую генерацию импульсов светового потока, испускаемого светодиодом 9. При изменении температуры окружающей датчик среды величина напряжения на эмиттере тран зистора 13, при котором происходит замыкание ключа 5, изменяется, что приводит к изменению частоты следования импульсов, светового потока. Кроме этого, на частоту импульсов све тового потока влияют температурные и менения величины емкости конденсатор 7 и тока, протекающего через полевой транзистор 1 и резистор 3. Элементы в схеме датчика температуры выбраны таким.образом , что их суммарное воз действие на частоту следования импул сов светового потока при повышении температуры приводит к возрастанию частоты, а при понижении - к е уме шению. Оптическая система светодиода 9 соединена световодом с регис рирующей аппаратурой,измеряющей час тоту или период следования импульсов светового потока. Питание датчика температуры может осуществляться как от источника постоянного напряжения, так и от источника импульсного или переменного напряжения. В качестве источника постоянного или импульсного напряжения может использоваться фотоэлемент типа .фотовольт, освещаемый источником постоянного или импульсного света, а в качестве источника переменного напряжения может использоваться . катушка с разомкнутой магнитной системой, помещенная в переменное магнитное поле, присутствующее в электрических аппаратах, или участок обмотки электрического аппарата, от которого сделаны дополнительные отводы, соединенные с датчиком температуры. При питании датчика импульсным напряжением импульсы светового потока генерируются датчиком только во время действия импульсов питающего напряжения. При питании датчика переменным напряжением, импульсы светового потока генерируются датчиком только во время действия положительного полупериода питающего напряжения. Использование предлагаемого устройства для измерения температуры позволяет повысить точность измерения, погрешность которого составит не более 0,5%. Устройство обладает сравнительной простотой конструкции и позволяет снизить трудоемкость его установки и обслуживания на объекте, а использование описанных источников, питания позволяет расширить количеств во типов электрических аппаратов,в которых оно может применяться, в каждом конкретном случа:е выбирая наиболее удобный для данного типа электрического аппарата источник питания. Формула изобретения 1. Устройство для измерения температуры в электрических аппаратах, содержащее, подключенный к источнику питания датчик температуры, соединенный с регистрирующей аппаратурой светодиодом,отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, датчик температуры выполнен в виде релаксационного генератора, в который введены управляемый ключ и светодиод, а транзистор выполнен полевым, причем сток полевого транзистора подключен к положительному полюсу источника питания, а исток через резисторы соединен с затвором,к которому через другие резисторы подключены коммутирующий и управляющий входы ключа и выход ключа соединен с отрицательным полюсом источника питания, к котором-у подключен также коммутирующий вход

ключа через соединенные последовательно конденсатор и резистор, параллельно которому подключен светодиод.

2. Устройство по п.. 1, отличающееся тем, что управляемый ключ содержит- и р-п-р транзисторы ,причем база п-р-п транзисTLOpa соединена резисторами с его коллектором и эмиттером, подключенными к выходу ключа и непосредственно подсоединена к коллектору р-п-р транзистора, змиттер которого подключен к коммутирующему входу ключа, а база - к коллектору п-р-п транзистора и управляющему входу ключа.

3.Устройство, отличающееся тем, что источник питания выполнен в виде катушки с разомкнутой магнитной системой.

4.Устройство отличают ее с я тем, что источник питания

выполнен в виде участка обмотки электрического аппарата.

Источники информации,

. во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W 181190, кл. G 01 К 7/00, 03.02.64.

2. Авторское свидетельство СССР 234710, кл. G 01 К 7/00, 08.07.67.