Датчик для определения комфортности

 

Использование: изобретение предназначено для оперативного и точного определения комфортности окружающей среды и может быть использовано как в малогабаритных индивидуальных устройствах определения комфортности, так и в составе комплексных систем измерения параметров окружающей среды. Сущность изобретения состоит в использовании в качестве рабочего элемента термосопротивления, температура которого поддерживается постоянной. Термосопротивление включено в схему сравнения, содержащую эталонный резистор. Выходной сигнал схемы сравнения преобразуется в блоке управления и поступает на регулируемый источник напряжения, определяющий ток, протекающий через рабочий элемент, и его температуру. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения комфортности окружающей среды.

Известен датчик для определения комфортности окружающей среды, представляющей собой спиртовой термометр определенной конструкции. Устройство основано на измерении потери тепла за счет излучения и конвекции.

Недостатком датчика является неудобство эксплуатации, низкая надежность и точность при определении комфортности окружающей среды.

Целью изобретения является повышение надежности, точности и удобства эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике для определения комфортности, содержащем термочувствительный элемент, блок задания режима нагрева и блок измерения температуры, последний выполнен с резистором сравнения и компаратором, блок задания режима нагрева выполнен в виде последовательно соединенных блока управления и управляемого источника напряжения, а термочувствительный элемент выполнен в виде терморезистора. Терморезистор и резистор сравнения последовательно подключены к совместно соединенным выходам управляемого источника напряжения и входам компаратора. Общая точка терморезистора и резистора сравнения соединена с общей точкой компаратора и блока управления. Выход компаратора соединен с входом блока управления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема датчика для определения комфортности.

Датчик содержит термочувствительный элемент терморезистор 1, резистор 2 сравнения, управляемый источник 3 напряжения, компаратор 4 и блок 5 управления.

Терморезистор 1 и резистор 2 соединены последовательно и подключены к выходам источника 3 и входам компаратора 4. Выход компаратора 4 через блок 5 подключен к управляющему входу источника 3. Величина электрического сопротивления резистора 2 равна величине электрического сопротивления терморезистора 1 при температуре 36,5^oС.

Датчик работает следующим образом.

Напряжение от источника 3 подается на терморезистор 1 и резистор 2 и может менять свою величину по сигналу блока 5, осуществляющему передачу управляющего воздействия от компаратора 4 при действии на его входе сигнала разбаланса напряжений на терморезисторе 1 и резисторе 2. Баланс этих напряжений наступает при равенстве электрических сопротивлений терморезистора 1 и резистора 2 (R₁=R₂=R=const), т.е. поддерживается режим постоянства электрического сопротивления терморезистора при влиянии на его теплоотдачу изменений температуры, влажности и скорости движения воздуха. В соответствии с уравнением теплового баланса для этого режима ток подогрева определяется выражением , где I₀=const, К_в, К_т, К_v коэффициенты, характеризующие действие влажности, температуры и скорости движения воздуха.

Напряжение на терморезисторе 1 или резисторе 2 с учетом (1) равно U=U₀ · К_к, где U₀=I₀ · R=const (2) коэффициент комфортности окружающей среды.

Для наиболее комфортных условий окружающей среды К_к=1.

Использование датчика позволит значительно повысить надежность, точность и удобство эксплуатации при определении комфортности окружающей среды.

Формула изобретения

Датчик для определения комфортности, содержащий термочувствительный элемент, блок задания режима нагрева и блок измерения температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, блок измерения температуры выполнен с резистором сравнения и компаратором, блок задания режима нагрева выполнен в виде соединенных блока управления и управляемого источника напряжения, а термочувствительный элемент выполнен в виде терморезистора, причем терморезистор и резистор сравнения последовательно подключены к совместно соединенным выходам управляемого источника напряжения и входам компаратора, а общая точка терморезистора и резистора сравнения соединена с общей точкой компаратора и блока управления, при этом выход компаратора соединен с входом блока управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1