Электротепловой преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G01R19/24 

(54) ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области измерения электрических величин при помощи электротепловых преобразователей и может быть использовано для измерения действующего значения переменного тока или напряжения несинусоидальной формы. Известен электротепловой преобразователь, который содержит корпус с жидким кристаллом, расположенный вдоль шкалы отсчета и тепловое сопротивление имеющее клиновидное поперечное сечение, т.е. уменьшающееся от одного конца резистора к другому вдоль шкалы отсчета Г1. Определенному току соответствует орределенное положение светящейся полоЬки термоиндикатора, отсчитанное от одного из концов резистора. Недостатком такого устройства являет ся то, клиновидные резисторы не обе спечивают четко выраженной радужной полоски из-за наличия температурного градиента не только вдоль оси считывани но и от центра к краям резистора, перпен дикулярным к осям считывания. Ввиду чего наблюдается явление распыливания полоски в овальное пятно. Наиболее близким техническим рещени-. ем к данному изобретению является электротепловой преобразователь, который содержит нагревательный резистор с выводами и нанесенный на него жидкокристаллический термоггадикатор ,21, Мезофаза чувствительных жидких кристаллов имеет ширину ,исчисл5пощуюся тысячными долями градуса. При температуре нагревательного элемента, лежащей ниже или выше зоны мезофазы, поверхность термоиндикатора имеет одинаковый черный цвет. Скорость прохождения зоны мезофазы при больший чувствительности термоиндикатора значительна и фиксирование температуры мезофазы затруднено, это приводит к снижению чувствительности устройства. Целью изобретешш является повышение чувствительности электрютеплового преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в электротепловом преобразователе, содержащем нагревательный резистор с выводами и жидкокристаллический термо- индикатор, вывбды нагревательного резистора выполнены в виде тонких в тепловом отношении стержней, эле стрически изолированных друг от друга теплопроводной вставкой, одни концы выводов нагревательного резистора служат входом устройства, а другие - электрически соединены с полюсами нагревательного резистора и через введенную в преобразователь тепловую перемычку имеют тепловой контакт с телом резистора, по длине питающих выводов нагревательного резистора нанесен жидкокристаллический термоиндикатор. На фиг. 1 показан электротепловрй преобразователь-, на фиг. 2 - разресз А-А на фиг. 1. Электротепловой преобразователь состоит из нагревательного резистора 1 и жидкокристаллического термоиндикатора 2, выводов 3 и 4, нагревательного резис тора 1, электрически изолированных друг от друга теплопроводной вставкой 5. К одним концам выводов 3 и 4 подключен; источник 6 измеряемого сигнала, а другие электрически соединены с полюсами 7 и 8 нагревательного резистора, и термически соединены тепловой перемычкой 9 с телом нагревательного резистора 1, Жидкокристаллический термоиндикатор 2 нанесен по длине выводов 3 и 4. Устройство работает следующим образом. При подаче на термопреобразователь измеряемого сигнала от источника 6 ток сигнала протекает через вывод 3, нагревательный резистор 1, другой вывод 4. При этом происходит нагрев тела резистора 1 и тепло через тепловую перемычку 9 передается на выводы3 и 4, по дли не которых создается температурный гра диент Чем больше измеряемый ток, тем дальше от резистора 1 перемешается точ ка нагрева, температура которой соответ ствует температуре мезофазы жидкокрисг таллического термоиндикатора. При постб янной температуре окружающей среды ра стояние до точки с температурой меэофааы от резистора строго зависит от вели884чины измеряемого тока, протекающего через нагревательный резистор. С целью исключения влияния температуры окружающей среды на точность измерения таким электротепловым преобразователем применяют компарирование эталонного и измеряемого тока. Предложенный электротепловой преобразователь позволяет увеличить чувствительность по сравнению с чувствительностью известных, так как конструкция совмещает то1 оподводящие провода в теплоассеивающий стержень и тем самым значительно уменьшает поверхность теплооб1мена. Одновременно применение теплорассеивающих стержней позволяет более полно использовать высокую чувствительность жидкокристаллических термоиндикаторов. При применении жидких кристаллов с шириной мезофазы 0,1-0,03 С и при уровне мезофазы жидкокристаллических композиций +100С возможно получение точности описанного электротеплового термопреобразователя в пределах О,1 до 0,О1%. Формула изобретения Электротепловой преобразователь,, содержащий нагревательный резистор с выводами и жидкокристаллический термоиндикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, выводы нагревательного резистора выполнены в виде тонких в тепловом отноше1гаи стержней, электрически изолированных друг от друга теплопроводной вставкой, одни концы выводов нахтревательного резистора служат входом устройства, а другие электрически соединены с полюсами нагревательного резистора и через введенную в преобразователь тепловую перемычку имеют тепловой контакт с телом резистора, по длине питающих выводов нагревательного резистора нанесен жидкокристаллический термоиндикатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3667039, кл. 324-92, 19Г2. 2.Rciaio-Eeec-tr(3n-;cs , 1971, 42, № 12, pp. 43-44, -J«5 1, 2 (прототип).

ГЖ