Термоанемометр
Иллюстрации
Реферат
В. А. Сафонов, С. П. Костенко, И. Н. Магден, И. И.
i JI. И. Сенин и В. Н. Полтавченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) TEPM0AREMOMETP
Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к измерению скорости потоков жидкостей и газов.
По основному авт. св. Р 945796 известен термоанемометр, содержащий датчик и термо5 компенсатор, выполненные в виде р-п перехо.: дов и включенные в дифференциальную схему, нагреватель датчика с первым электрическим выводом и источник.питания, нри этом йагре-. вателем датчика является база, снабженная !
О 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,. установленной через изоляционный слой на дополнительной базе и электрически соединенной с термокомпенсатором, при этом база и дополнитель-. ная база имеют общий электрический вывод.
На фиг. 1 изображено предлагаемое уст-, ройство, 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, служащим датчиком, представляющим собой р-п переход эмиттер 4, — база 5 с электрическим выводом 6 базы, являющимся общим дпя 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. служащим термо- компенсатором, посредством вывода 12. Дополнительная база 7 своим дополнительным выводом S соединяется с дополнительным источником 13 питания, а общим выводом
994996 6, контактирующим с зоной !4, являющимся местом электрического соединения базы 5 с дополнительной базой 7,соединяется с
"землей", .служащей также общец точкой источника 15 питания Е и отдельного источника
13 литания. Электрический вывод .6 соединяет змиттер 4 с источником 15 литания через ограничительное сопротивление Rl и служит для снятия выходного сигнала Овь х относительно эмиттера 4 термокомпенсатора 11. tO
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 E через термочувствительные элемен- р ты 3 и 11 протекают измерительные токи.
При подаче напряжения от отдельного источника 13 питания через вывод 6 базы 5 н „ дополнительный вывод 8 по дополнительной базе 7 протекает нагревательный ток, определяемый делителем напряжения нз сопротивлений R3, R4 и R5. При определенной температуре среды при отсутствии потока делителем устанавливается нагревательный ток, определяемый требуемым перегревом, т. е. величиной напряжения на термокомпенсаторе 11.
При изменении температуры среды изменяется напряжение термокомпенсатора 11, изменяющее потенциал пластины 9, установлен,35 ной на дополнительной базе 7 через изоляционный слой 10. При этом мгновенно изменяется область объемного заряда в дополнительной базе 7, т. е, изменяется се сопротивление, которое влечет за собой изменение нагреватель- „ ного тока.
Для повышения полевого эффекта дополнительную базу необходимо выполнять высокоомной. Для улучшения электрического контакта зону 14 можно выполнять в виде п+ типа проводимости.
При наличии 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. У 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 свидетельство СССР N 945796, кл. G 01 P 5/12, 08.08.80.
994996
Составитель Е. Сыс
Техред М.Надь
Коррекюр Е Ро о
Редактор А. Шандор
Тираж 871
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Заказ 631/29
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4