Дифференциальный многоэлементный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G01R5/22 

(5) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измёри- тельной технике и может быть использовано в приборах одновременного срав нения действующих значений постоянны и переменных токов, а также для поверки амперметров и вольтметров. Известен дифференциальный многоэлементный преобразователь, содержащий м.ногоэлементную термобатарею и два идентичных нагревателя. Термобатарея вьлолнена из электропроводящей проволоки в виде многовитковой пространственной спирали, витки кото рой расположёны по боковой поверхнос ти трехгранной призмы. Две стороны каждого витка, образующие две смежные боковые грани призмы, покрыты сл ем другого электропроводящего материала. Два идентичных нагревателя вмонтированы внутри спирали вдоль двух ребер призмы, соответствующих расположению спаев двух разнородных электропроводящих материалов. Третье ребро треугольной призмы жестко закреплено в корпусе til. Недостатком известного дифференциального многоэлементного преобразователя является низкая чувствительность -и точность преобразования, обусловленная энерг;етическими потерями: в термобатарее вследствие паразитных вихревых Токов, возникающих в неизотермических многослойных структурах, соответствующих участкам витков со слоем другого электропроводящего материала. Цель изобретения - повышение чувствительности дифференциального многоэлементного преобразователя.. Указанная цель достигается тем, что в дифференциальном многоэлементном преобразователе, содержащем корпус, многовитковую пространственную спираль, внутри которой расположены два изолированных друг от друга идентичных .нагревателя, многовитковая пространственная спираль выполнена

392

из соединенных последовательно через коммутационные элементы чередующихся ветвей из полупроводникового материала с различным типом провод1/1мости, находящихся в двух параллельных плоскостях,а нагреватели расположены в пазах внутри спирали.

На чертеже представлен дифференциальный преобразователь,

Дифференциальный преобразователь содержит корпус 1, в который вмонтирована термобатарея в виде многовитковой пространственной спирали 2 и два идентичных нагревателя 3.

Каждый виток пространственной спирали 2 содержит ветвь , выполненную из одного материалу, ветвь 5, выполненную из другого материала, и два коммутационных элемента 6, причем все ветви электрически изолированы друг от друга. Все ветви k расположены в одной плоскости, все ветви 5 расположены в другой.плоскости, причем эти две плоскости параллельны. Коммутационные элементы 6 соединяют в последовательную цепь в чередующемся порядке ветви и 5. Внутри спирали в ветвях термобатареи выполнены два паза, в которых размещены два изолированных друг от друга и от термобатареи идентичных нагреватделя 3, причем расстояние от паза до ближайшего коммутационного элемента меньше расстояния от паза до оси симметрии пространственной симметрии Z. Питание нагревателей осуществляется посредством выводов 7. Сигнал дифференциального многоэлементного преобразбвателя снимается посредством выводов 8.

Устройство работает следующим образом.

При протекании компарируемых токов через два электрически изолированных друг от друга и от термобатареи идентичных нагревателя 3 в термобатарее за счет разности температур создается термо-ЭДС, являющаяся мерой разности действующих значений компарируемых токов.

В данном дифференциальном много.элементном преобразователе отсутствуют неизотермические многослойные структуры, в которых могут циркулировать паразитные вихревые токи, за счет чего исключаются энергетические потери в термобатарее, что позволяет повысить чувствительность и точность преобразования.„

Изготовленный по данной конструкции дифференциальный многоэлементный преобразователь, содержащий термобатарею размером 2i(k мм с ветвями из р- и п-типа теллурида висмута и два манганиновых нагревателя, имеет чувствительность в 20 раз большую, чем чувствительность лучших зарубежных и отечественных дифференциальных преобразователей таких же размеров. Кроме того, предлагаемый дифференциальный многоэлементный преобразователь позволяет расширить диапазон измерений по току от 20 до 0 дБ.

Формула изобретения

Дифференциальный многоэлементный преобразователь, содержащий корпус, многовитковую пространственную спираль, внутри которой расположены два изолированных друг от друга идентичных нагревателя, отличающийс я тем,что, с целью повышения чувсвительности, многовитковая пространственная спираль выполнена из соединенных последовательно через коммутационные элементы чередующихся ветвей из полупроводникового материала с различным типом проводимости, находящихся в двух параллельных плоскостях, а нагреватели расположены в пазах внутри спирали J

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3381368, кл. 29-573, 1968.