Термоанемометр Советский патент 1983 года по МПК G01P5/12 

(54) ТЕРМОАНБМОМЕГР

Изобретение относится к измерительной технике, в частности , к измерению скорости потоков жидкостей и газов. По основному авт. св. N 945796 известен термоанемометр, содержащий датчик и термокомпенсатор, выполненные в виде р-п перехо, дов и включенные в дифференциальную схему нагреватель датчика с первым электрическим выводом и источник .питания, при этом йагре вателем датчика является база, снабженная вторым электрическим выводом, соединенным с вторым источником питания 1. . Недостатком известного термоанемометра является невысокая точность измерения скоростей потоков. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что термоанемометр снабжен дополнительной базой с третьим электрическим выводом, соеди ненным с дополнительным источником питания, и металлической пластиной,, установленно через изоляционный спой на дополнительной базе и электрически соединенной с термокомпенсатором, при этом база и дополнительная база имеют общий электрический вьюод. На фиг. I изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - электрическая схема термоанемометра. Устройство включает транзистор, состоящий из корпуса 1, в котором размещен полупроводниковый кристалл 2 с сформированным в Нем термочувствительным элементом 3, служаиом датчиком, представляющим собой р-п переход эмиттер 4, - база 5 с элекТ1шческим выводом 6 базы , являющимся общим для базы 5 и дополнительной базы , 7, снабженной дополнительным выводом 8. На дополнительной базе 7 установлена металлическая пластина 9 через изоляционный слой 10, электрически соединенная стермочув-. ствительным элементом 11, спужащим термокомпенсатором, посредством вывода 12. Допсшнительная база 7 своим дополнительным выводом 8 соединяется с дополнительным источником 13 питания, а общим выводом 39 6, контактирующим с зоной 14, являющимся местом электрического соединения базы 5 с дополнительной базой 7, соединяется с землей, служащей также общец точкой ист ника 15 питания Е и отдельного источника 13 питания. Электрический выводчб соединяе змиттер 4 с источником 15 питания через ограничительное сопротивление R1 и служит для снятия выходного сигнала Ugtix относительно эмиттера 4 термокомпенсатора 11. Сопротивление R2 определяет величину тока через термокомпенсатор 11; R3, R4, R5 представляют собой делитель, задающий режим управления нагревательным током. R6 задаст величину измерительного тока через датчик 3. Термоанемометр работает следующим образом. При подаче напряжения от источника 15 питания Е через термочувствительные элементы 3 и И протекают измерительные токи. При подаче напряжения от отдельного источника 13 питания через вывод 6 базы 5 и ,, дополнительный вывод 8 по дополнительной базе 7 протекает нагревательный ток, определяемый делителем напряжения из сопротивлений R3, R4 и R5. При определенной температуре среды при отсутствии потока делителем устанавливается нагревательный ток, определяемый требуемым перегревом, т. е. величиной напряжения на термокомпенс торе 11. При изменении температуры среды изменяется напряжение термокомпенсатора 11, изменяющее потенциал пластины 9, установле ной на дополнительной базе-7 через изоляци ный слой 10. При зтом мгновенно изменяет область объемного заряда в дополнительной базе 7, т. е, изменяется ее сопротивление, которое влечет за собой изменение нагревате ного тока. Длд повышения полевого эффекта дополнительную базу необходимо выполнять высокоомиой. Для улучшения электрического контакта зону 14 можио выполнять в виде типа йроводимости. При потока от корпуса 1, помещенного в среде, уносится некоторая часть тепла, создаваемая при протекании нагревательного тока по дополнительной базе 7, регистрируемая датчиком 3. Эта часть тепла служит мерой изменения скорости потока среды. При изменении температуры среды устанавливается заданный начальный перегрев над температурой среды изменением нагревательного тока. Таким образом, устройство позволяет значительно повысить точность регулирования постоянным перегревом транзистора, содержащего датчик, над температурой среды за счет использования полевого эффекта и выбора материала дополнительной базы. Формула изобретения Термоанемометр по авт. св. № 945796, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительной базой с третьим электрическим выводом, соединенным с дополнительным источником питания, и металлической пластиной, установленной через изоляционный слой на дополнительной базе и электрически соедиенной с термокомпенсатором, при этом база и дополнительная база имеют общий электрический вывод. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетр.льство СССР № 945796, кл. G 01 Р 5/12, 08.08.80.