Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз Советских

Соцнапистнческнх

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 18.09.81 (51)М. Кл. 01 К 7/32

)оеударстеанай комитет

СССР ло делам хзооретенкй к открытий (53) УДК 536. . 53 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Л. Мухин и М. Ф. Кабаков (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к тепловым измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры с бесконтактной передачей сигнала от измерительного преобразователя температуры к регистрирующему устройству.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, индуктивно связанный с генератором Q).

Однако это устройство имеет ограниченто ное пространственное разделение генератора с датчиком температуры иэ-за необходимости сильной связи между контуром генератора и контуром датчика. Использование схемы с затягиванием частоты ограlS ничивает точность таких устройств изas присущей этой схеме невысокой стабильности частоты.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее в качестве датчика температуры термочувствительный пьезорезонатор, включенный в схему генератора прямоугольных импульсов L2>.

Недостатком устройства является низкая точность измерения температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предпагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее термоэависимый пьезорезонатор в качестве датчика температуры,, включенный в частотнозадающую цепь измерительного преобразователя, радиоприемник с регистратором. В этом устройстве пьезорезонатор включен в измерительный преобразователь, содержащий автогенератор, источник питания. Радиосигнал с частотой равной частоте пьезореэонатора излучается генератором, принимается приемником и фиксируется регистратором, например частотомером (3).

Недостатком устройства является узкий диапазон измеряемых температур, который ограничен рабочими температурами источника питания. Кроме того, погрешность измерения температуры этим устройством возрастает с понижением абсолютного значения температуры вследствие

8640 выдел пия тепла схемой авгогенератора, принс м основная часть мощности выде-1 ляется в виде тепла активным элементом. то особенно существенно в диапазоне криогенных температур.

5 (1ель изобретения — расширение диапазона измерения, а также повышение точности измерения температур.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры введен генератор накачки для возбуждения измерительного преобразователя, B измерительный преобразователь выполнен в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения температуры с одним из вариантов измеригельногo преобразователя — схема двухкон20 турного параметрического генератора (ППГ) .

Устройство содержит генератор накачки

1, двухконтурный параметр ческий генератор, включающий термоэависимый пьезорезонатор 2, параллельно которому включены варикап 3 и колебательный контур, образованный емкостью 4 и индуктивностью 5, радиоприемник 6, в состав которого входит регистратор.

Устройство работаег следующим обра30 зом.

Генератор накачки излучает сигнал, часгога которого определяется соотношением %н =- 1 + fg, где - резонансная

1 частота пьезорезонатора 2Я вЂ” резонансная частота кснгура, образованного элементами4и5.

В катушке индуктивности 5 наводится напряжение с частотой сигнала накачки,, которое через конденсатор 4 воздейсгвуег на варикап 3 и изменяет его емкость 40 с частотой накачки. Изменение емкости связи двух колебательных контуров приводит к возникновению генерации на собственных частотах этих контуров. Поскольку частота накачки постоянна (стабили- 45 зирована), изменение резонансной частоты гермозависимого пьезорезонатора приводит к изменению второй генерируемой частоты f ЙПГ при воздействии температуры. Следовательно, о температуре можно 50 судить по значению любой иэ генерируемых частот, либо по их разрядносги.

Вследствие сильной нелинейности, обусловленной нелинейносгью вольт-фар адной

27 Ц характеристикой варикапа, через катушку индуктивносги 5 колебательного контура протекают составляющие токов с частотами Е„„%g Ек,f 1 a т.д. Протекающие токи создают электромагнитное поле, принимаемое радиоприемником 6, настроенным на частоту Я1, либо на разность генерируемых частот F =%„- fy.

Выбирая Е„= Kf, me К - иррациональное число большее единицы,, можно повысить чувствительность устройства в К раз, при приеме радиоприемником сигнала с частотой или в 2У„/F раэ, если радиоприемником принимается сигнал с частотой F.

Отсутствие источника питания в измерительном преобразователе расширяет диапазон измеряемых температур вплоть до криогенных температур, уменьшает его размеры, повышает надежность.

Использование параметрического гейера« тора для возбуждения пьезорезонагора позволяет также минимизировать мошность

or тепловыделения автогенератора, а слег довагельно, и погрешность измерения температуры изза этой мощности, что особенно важно в диапазоне криогенных температур, Формула изобретения

Устройство для измерения температуры„ содержащее термозависимый пьеэорезонагор в качестве датчика температуры, включенный в часготнозадаюшую цепь измерительного преобразователя, радиоприемник с регистратором, î r л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введен генератор накачки для возбуждения измерительного преобразователя, а измерительный преобразователь выполнен в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

14 127842, кл. 5 01 К 7/32, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

No. 193754, кл. (q 01 К 7/32, 1965.

3. Голембо B. А. и др. Пъезокварцевые аналоговые преобразователи температуры. Львов, Вища школа", 1977, с. 23, рис. 2.3г (прототип).

864027

Составитель В. Куликов

Редактор А. Долинич Техред *.Кастелевич Кор ект М. Демчик

Заказ 776 1/59 Тираж 9 10 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобрегений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

1илиал 11Г1П «Пагенг, г. Ужгород, ул. Проектная, 4