Терморезонансный преобразователь

Терморезонансный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцналнстнчаскиз

Республик

{») 1004896 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22,04. 81 (21) 3277283/18-21 с присоединением заявки М9—

G 0 3 и 19/02

Государственный коинтет

СССР но делан нзобретеннй н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1Ы3.83. Бюллетень М 10

1ззтУЖ 621.317. 7 (088. 8 ) Дата опубликования описания 150333 (72) Авторы изобретения

A.Â.Êîñûõ и Б.П.Ионов (54) ТЕРИОРЕЗОНАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения величины электрического тока или напряжения.

Известен терморезонансный преобразоЪатель, содержащий автогенератор, пьезокристалл с двумя нанесенными на его противоположные поверхности круговыми электродами возбуждения, снабженных выводами, которые включены в задающую цепь автогенератора, а также две.резистивных пленки из ни хрома, нанесенных по периметру пьезокристалла (1З.

Недостатком данного преобразователя является низкое быстродействие, обусловленное тепловой инерцион-, ностью терморезонансного преобразователя.

Цель изобретения — повьааение быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в терморезонансный преобразователь, содержащий автогенератор, пьезокристалл с резистивной пленкой на его поверхности и двумя электродами возбуждения, расположенными.на его противоположных поверхностях, выводы электродов возбуждения соединены с автогенератором, введены дополнительный электрод, снабженный выводом, и блокировочный конденсатор, при этом один из основных электродов и дополнительный электрод выполнены в виде сегментов, ограниченных параллельными хордами, их выводы и резистивная прямоугольная пленка, соединяющая сегменты, распьложены в диаметральной плоскости, перпендикулярной хордам сегментов, блокировочный конденсатор включен между выводами указанных электродов, а площадь резистивной пленки определяется из соотношения

15 ЗО (—

Бк

Зп где S< — ллощадь пьезокристалла; Эп — площадь резистивной пленки.

На фиг.1 изображен пьезокристалл с нанесенными иа него электродами и резистивной пленкой; на фиг.2 — схема включения терморезонансного ггреобразователя в цепь измеряемого тока.

Терморезонансный преобразователь содержит пьезокристалл 1, на который с одной стороны нанесен круговой основной электрод 2, а на второй — основной электрод 3 и дополнительный электрод 4, соединенные между собой резистивной пленкой 5, основной электрод 3 и дополнительный электрод

1004896

4 снабжены выводами 6 и 7, а основной электрод 2 имеет вывод 8. Выводы 6 и

7 соединены между собой блокировочным конденсатором 9.

Выводы 7 и 8 подключены к задающей цепи автогенератора 10.

Устройство работает следующим образом.

Автогенератор 10 работает на; частоте резонанса пьезокристалла 1. При подключении выводов 6 и 7. к цепи, в 10 которой необходимо произвести измерение, в резистнвной пленке 5 выделяется тепло, пропорциональное квадрату протекающего через нее тока. Ввиду того, что площадь резистивной 15., пленки 5 мала по сравнению с площадью пьезокристалла 1, выделение теп.ла в резистивной пленке 5 приводит к возникновению значительного градиента температуры вдоль поверхности пьезокристалла 1, что в свою очередь вызывает возникновение в нем механических напряжений. Последние приводят к изменению резонансной частоты пьезокристалла 1 и, следовательно, автогенератора 10.

Блокировочный конденсатор 9 служит для того, чтобы повысить активность резонатора путем закорачивания по высокой частоте основного электрода 3 и дополнительного электрода 4.

Пьезокристалл 1 может быть AT или

BT — среза, либо специально подобранного среза с максимальной чувствительностью к локальному нагреву.

На фиг.2 точками показан путь про- З хождения тока возбуждения, а пунктиром — путь прохождения тока нагрева или измеряемого тока, о. величине которого судят по изменению частоты на выходе автогенератора 10. Таким обра-40 зом, повышение быстродействия в предлагаемом устройстве достигается эа счет размещения нагревательного элемента малой площади в центре пьезокристалла, где чувствительность к 4$ градиенту температуры максимальна.

При этом для измерения не требуется установления равномерного температурного поля в объеме пьезокристалла, что значительно снижает тепловую инерционность преобразователя, которая .пропорциональна;массе нагреваемого объема и обратно пропорциональна его теплопроводности. Предлагаеьий терморезонансный преобразователь отличается большой чувствительностью, благодаря тому, что чувствительность кварцевых резонаторов к механическим напряжениям выше; чем к кояебаниям температуры.

Формула изобретения

Э к - площадь пьезокристалла, площадь резистивной пленки ° где

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 279217, кл. В 06 Ъ 1/06, 1970.

Термореэонансный преобразователь, содержащий автогенератор, пьезокристалл с резистивиой пленкой íà его поверхности и двумя электродами возбуждения, расположенными на его противоположных поверхностях, выводы электродов возбуждения соединены с автогенератором, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в.него введены дополнительный электрод, снабженный выводом, и блокировочный. конденсатор, при этом один из основных. электродов и дополнительный электрод выполнены в виде сегментов, ограниченных параллельными хорда- ми, их выводы и реэистивная прямоугольная пленка, соединяющая сегменты, расположены в диаметральной плоскости, перпендикулярной хордам сегментов, блокировочный конденсатор включен между выводами указанных электродов, а площадь резистивной пленки определяется .з соотношения

30 < —

5к

1004896

Фик2

Составитель С.Шумилишская

Редактор Н. Воловик Техред О. Неце Корректор В. Бутя га

Заказ 1875/56 Тирам 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.уагород, уя.Проектная, 4