Индуктивный датчик температуры с релейной характеристикой

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность контроля и регулирования температуры за счет увеличения чувствительности датчика. Индуктивный датчик температуры с релейной характеристикой содержит катушку индуктивности с сердечником, выполненным из монокристалла бората железа FEBO<SB POS="POST">3</SB>. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1476327

А1 (51) 4 G 01 К 7/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4079568/24-10 (22) 27.06.86 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Донецкий физико-технический институт

АН УССР (72) В. Д. Дорошев, С. Ф. Иванов, Н. М. Ковтун, М. М. Савоста и Е. Е. Соловьев (53) 536.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 781611, кл. G 01 К 7/38, 1978.

Патент США № 4208911, кл. G 01 К 7/38, опублик. 1980.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в прецизионных устройствах позиционного и пропорционального регулирования температуры и сигнализации.

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика.

На фиг. 1 приведена блок-схема прецизионного термостата для кварцевого эталона частоты, в котором используется предложенный датчик; на фиг. 2 — зависимость выходного напряжения мостовой схемы.

Датчик состоит из катушки индуктивности с сердечником 2, выполненным из слабоферромагнитного материала, намагниченность которого обусловлена взаимодействием Дзялошинского, в частности из монокристалла бората железа РеВОз. Катушка

1 индуктивности включена в одно из плеч мостовой схемы, другие плечи которой образованы опорными элементами (индуктивность 3, постоянный резистор 4 и переменные резисторы 5 и 6) . Датчик температуры имеет хороший тепловой контакт с медным экраном 7, внутри которого раз(54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ С РЕЛЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность контроля и регулирования температуры за счет увеличения чувствительности датчика.

Индуктивный датчик температуры с релейной характеристикой содержит катушку индуктивности с сердечником, выполненным из монокристалла бората железа РеВОз. 2 ил. мещен кварцевый резонатор 8, температура которого должна быть застабилизирована.

На медном экране 7 намотан нагреватель 9, а экран вместе с датчиком и нагревателем помещен в теплоизолирующий кожух 10. Мостовая схема с датчиком запитывается от генератора 11 переменного тока с частотой 1070 Гц. На выходе мостовой схемы включен низкочастотный усилитель 12, выход которого подключен к одному из входов фазочувствительного детектора 13. Другой вход детектора 13 соединен с выходом генератора 11, а его выход — с входом усилителя 14 мощности, на выходе которого включен нагреватель 9.

Предложенный датчик работает следующим образом.

При температуре среды, превышающей температуру Нееля Тн 75 С, слабый ферромагнетик РеВОз находится в парамагнитном состоянии и его магнитная восприимчивость весьма мала, а магнитная проницаемость близка с единице. В этом случае индуктивность катушки 1 минимальна.

При понижении температуры и ее приближении к точке Т> магнитного упорядо1476327

Формула изобретения

utbll pf8 о

Юиг.1

Составитель В. Голубев

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

Заказ 2114/42 Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1 чения восприимчивость резко возрастает, что приводит к увеличению магнитной проницаемости материала сердечника и, следовательно, индуктивности катушки. Изменение индуктивности катушки датчика является его выходным сигналом и может быть зарегистрировано вторичной аппаратурой, например, включением датчика в мостовую схему переменного тока (фиг. 1). Из фиг. 2 видно, что выходное напряжение мостовой схемы изменяется в очень узком интервале температуры =0,1 . Учитывая, что величина магнитной проницаемости материала сердечника в указанном интервале температур изменяется весьма значительно (от 1 до нескольких десятков), чувствительность предложенного датчика с сердечником из монокристалла бората железа РеВОз будет в несколько десятков раз выше чувствительности известных датчиков с ферритовыми сердечниками.

При использовании предложенного датчика в схеме термостатирования (фиг. 1) мостовая схема балансируется при температуре, соответствующей наиболее крутому участку приведенной на фиг. 2 характеристики. При отклонении температуры от заданного значения на выходе фазочувствительного детектора 13 появляется сигнал рассогласования, который управляет усилителем 14 мощности, питающим нагреватель 9.

Схема фазируется таким образом, чтобы при увеличении температуры экрана 7 ток нагревателя 9 уменьшался. Благодаря большой крутизне характеристики датчика может быть достигнута длительная стабильность тем пер а тур ы — — 0,002 .

Индуктивный датчик температуры с релейной характеристикой, содержащий сердечник с расположенной на нем катушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, сердечник выполнен из монокристалла бората железа FeBO3.

740 742 74,Ф Ле 7481, С