Датчик экстремальных температур

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона регистрируемых температур и повышение точности измерения. Выбор значения экстремальной температуры осушествляется установкой соответствуюшей рабочей точки на вольт-амперной характеристике туннельного диода 3 при помоши источника 5 управляюш,его напряжения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1381344 (50 4 и 01 К 7/00

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ДАТЧИК ЭКСТРЕМАЛЬ HbIX ТЕМПЕРАТУР (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения— расширение диапазона регистрируемых температур и повышение точности измерения.

Выбор значения экстремальной температуры осуществляется установкой соответствующей рабочей точки на вольт-амперной характеристике туннельного диода 3 при помощи источника 5 управляющего напряжения. 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4091263/24-10 (22) 14.07.86 (46) 15.03.88. Бюл. № 10 (71) Винницкий политехнический институт (72) В. С. Осадчук, С. И. Одобецкий и В. Ф. Яремчук (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 970129, кл. G 01 К 5/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР №1075085, кл. G, 01 К 5/00, 7/00, 1984.

Г СЕСТЕР 1У g ,И(1

1381344!

Изобретение относится к контрольно; измерительной технике, в частности к устройствам контактной термометрии для контроля экстремальных температур.

Цель изобретения — расширение диапазона регистрируемых температур и повышение точности измерения.

На фиг. 1 приведена структурная схема датчика экстремальных температур; на фиг. 2 — вольт-амперная характеристика туннельного диода.

Датчик экстремальных температур содержит генератор СВЧ-колебаий 1 термочувствительный СВЧ-транзистор 2, туннельный диод 3, дроссель 4, источник 5 управляющего напряжения, конденсатор 6.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени на выходе генератора СВЧ-колебаний 1 имеются колебания, частота которых выбрана с таким условием, чтобы реактивная составляющая полного входного сопротивления термочувствительного СВЧ-транзистора 2 имела индуктивный характер (чему соответствует положительный фазовый сдвиг).

Источником 5 управляющего напряжения устанавливается определенное положение рабочей точки туннельного диода 3 на вольтамперной характеристике (например А ), которому соответствует определенная вели: чина полного сопротивления (активной и . реактивной составляющих) туннельного дио да 3, причем реактивная составляющая имеет емкостный характер (отрицательный фазовый сдвиг) на частоте колебаний генератора СВЧ-колебаний 1.

На выходе устройства наблюдаются

СВЧ-колебания определенной амплитуды, сдвинутые по фазе относительно колебаний генератора СВЧ-колебаний 1 на опреде: ленную величину, причем вследствие преобладания емкостного характера реактивной составляющей полного сопротивления туннельного диода 3 фазовый сдвиг отрицателен. Изменение (повышение) температуры вызывает изменение (увеличение) напряжения в базовой цепи термочувствительного

СВЧ-транзистора 2 (фиг. 2. U> Ui) за счет изменения (увеличения) обратного тока эми t-rep-базового перехода СВЧ-транзистора 1, следствием чего является перемещение (А -+А фиг. 2) рабочей точки на вольт-амперной характеристике туннельного диода 3. При достижении температурой заданного значения (на фиг. 2, точка А) устройство оказывается в состоянии неустойчивого равновесия. Любое последующее изменение (повышение) температуры вызы20

30

Формула изобретения

5 l0

50 вает скачкообразное перемещение рабочей точки туннельного диода 3 (А — Б) за счет дальнейшего изменения (увеличения) напря жения в базовой цепи термочувствительного СВЧ-транзистора 2.

Результатом такого перемещения рабочей точки является скачкообразное изменение (начинает преобладать индуктивный характер реактивной составляющей полного входного сопротивления термочувствительного СВЧ-транзистора 2) полного сопротивления схемы датчика, что приводит в конечном итоге к изменению (отрицательного в положительный) знака фазового сдвига и изменению (уменьшению) амплитуды СВЧ-колебаний на выходе. Обратное изменение (уменьшение) температуры вызывает обратную реакцию на выходе, т. е. перемену (положительного в отрицательный) знака фазового сдвига и изменение (увеличение) амплитуды СВЧ-колебаний до начальных значений.

Таким образом, выбор значения экстремальной (минимальной или максимальной) температуры осуществляется установкой соответствующей рабочей точки на вольтамперной характеристике туннельного диода

3 при помощи источника 5 управляющего напряжения, причем приведенный пример (фиг. 2, точка A ) соответствует датчику максимальной температуры, а для датчика минимальной температуры следует установить другую рабочую точку (например, Б фиг. 2), устройство при этом работает аналогичным образом.

Датчик экстремальных температур, содержащий генератор колебаний и туннельный диод, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регистрируемых температур и повышения точности, в него введены термочувствительный СВЧ-транзистор, дроссель, источник управляющего напряжения и конденсатор, причем первый вывод генератора колебаний, выполненного в виде генератора СВЧ-колебаний, подключен к эмиттеру термочувствительного СВЧ-транзистора база которого соединена с первым выводом дросселя и анодом туннельного диода, катод которого соединен с вторым выводом генератора СВЧ-колебаний и отрицательным полюсом источника управляющего напряжения, положительный полюс которого подключен к второму выводу дросселя, а коллектор СВЧ-транзистора подключен к первому выводу конденсатора.

1381344

Составитель А. Кузюкин

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 838/37 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4