Устройство для измерения температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()769362

Союз Советских Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 359542 (22) Заявлено 12.12.78 (21) 2695279/18-10 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 10.11.80 (51) Ч.Кл.з 6 01 К 7/16

Государственный комитет но делам изобретений и открытий (53) УДК 536.53 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Ф. Чекурин (71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области температурных измерений, а аоменно,к устройствам для измерения температуры, содержащим в качестве чувствительного элемента датчик Холла.

По основному авт. св. № 359542 .известно устройство для иэмерен ия температуры, содержа|щее чувствоттельный элемент в виде датчика Холла, в холловскую,цепь которого последовательно включены,источн1ик напряжения, и дополнительный датчик Холл а с термокомпенсацией f.lij.

Недостатком устройства является узкий диапазон измеряемых температур.

Целью изобретения является pacumpeние диапазона из м еряемых температур.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для„ измерения температуры введены, коммутатор, включенный между выводами, источника напря жетоия, регистратора и токовыми выводами датчиков Холла, и переменный резистор, соединенный с выводами ком мутатора, лричвм датчики

Холл а выполнены из.материалов с разными температур ными свойства ми.

На фиг. 1 изображена схема успройства; на фиг. 2 — 33BHlclHMIOcTb постоянной Холла от температуры для двух датчиков Холла, изготовленных из материалов с .разными температурными свойства ми.

Устройство для измерения температуры содержит датчики Холла 1 и 2, первый источн ик .напряжения 8, первый переменный р ез истор 4, коммутатор б, репистратор б, 5 второй источник напряжения 7, второй переменный резистор 8.

На фиг. 2 кривая 9 предста вляет зависимость постоянной Холла от температуры для датчика I, .изготовленного из а нтимо1О нида индия электронной проводимости с концентрацией свободных электронов, равной 2. 10 6 с.1т п р и T=300 К. Кривая

10 — зависимость постоянной Холла от темпер атуры для датчика 2, изготовленн1ого из перман ия электронной проводвмости с концентрацией свободных электронов, равной

3 - 0" с.п - при Т = 300 К.

Д иапазон измеряемых температур разбит на два поддиапазона. В первом под20 диапазоне постоянная Холла датчика сильно зависит от температуры, а постоянчая Холла датчика 2 — .слабо.

Устройство .работает следующим образом.

25 При измерении температуры в пер вам поддиалазоне ком|мутатор 5 устанавливается в положение, при котором токовая цепь датчика 1 оказывается подключенной zo входу регистратора и .используется,как полупроводниковое термосопротивление. Бла7 6936 годаря включению источника,напряжения

3, в холловской цепк датчика,1 возн икаег ток. Ток в xoJIJIQIBcKQH цепи датчика 1 при наличии внешнего мапнитного иоля обуславл и вает возникновение обратного эффекта

Холла. TaKHIM образо м, ко входу ipeI.HcIyaтора, представляющего собой прибор дляизмерен ия сопротивления, .прикладываются д ва напряжения: падение напряжения .на

iBxoi+HoM .сопротиlBJIеHIHIH датчика 1, созда- 10 ваемое измерительньнм током .регистратора б, и,напряжение обратного эффекта Холла.

В связки с тем, что постоянная Холла датч ика 1 в этом JIîääèàIIàçîíå сильно зависит от температуры, напряжение обратного эф- !5 фекта Холла таиже сильно вависит от температуры — с повышением тамнературы указанное напряжение уменьшается. Умень,шение напряжения обратного эффекта Холла III повышен ни температуры энв ивалентно дополнительному уменblIIIQHIHIo вход,ного сопротивления датчика 1, благодаря чему повышается чувствительность устройства по сравнению с полупроводниковым тер мосопротнвлен ие м. Для исключен ив

BJIHKHlHH магнитного поля,на величину напряжения обратного эффекта Холла последовательно с холловской .цепью датчика 1 и источником напряжения 8 подключена холловская цепь датчика 2. Токовая цепь ЗО датчика 2 через,кон пакты коммутатора 5 подключена к исгоч н ику напряжения 7. Напряжен не,, возникающее .íà xoJIJIolBcKHx электродах, датчика 2, так же, как и напряжение обратнопо эффекта Холла датчика

1,,зависит .от магнитного поля,,но .не завиаит от температуры в этом поддиапазоне.

Таким образом, к холловским электродам дат пика 1:приложена рази ость:напряжений всточника 8,и выходного,напряжен ия дат- 4О чика 2. Поэтому:изменение напряжен ия обратного эффекта Х олла датчоиа 1, обусловленное изменен нем мапн итного поля, будет компечаироваться обратны|м по зодиаку изменением тока в х олловской:цепи датчи- 4 ка 1. Изменение температуры не будет влиять на ток в холловской цепи датчи,ка .1, так как выходное .напряжение датчика 2 в этосом поддиааазоне от температуры не зав,ис:ит.

При измерениями температуры,во .втором поддиапазоне номмута пор устанавливается в положение, при котором токовая цепь датчика 2 подключена к репистратору, а токовая, цепь датчика 1 — .к источи1ику напряжен ия 7. В этом случае датчик 2 IHcIIQJIbзуется как термосопротивление, а |датчик 1. выходное, напряжение которого в этом,поддиапазоHP. слабо заBIHcHT от температуры, служит для устран ен ия iBJIlHHHlHH магнитного поля на величину напряжения обратного эффекта Холла датчика 2. В остальном работа устройства такая же, как:и при измере1н ии температуры в первом поддиапазоне.

Благодаря применению коммутатора диапазон измеряемых температур определяется областью температур, в которой хотя бы один из датчиков обладает сильной зависимостью постоянной Холла от температуры. Соответствующнм выбором материалов для изготовлен|и|я датчиков Холла диапазон,измерения может быть увеличен по меньшей мере вдвойне по сравнению с прото ти по м.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры по а вт. св. № 359542, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений температуры, в:него введен комм утатор, .включен|ный между выводами .исто|чника напряжения, регнстратора и токовыми вывода м и датчиков Холла, и .переменный рез истор, соединенный с,вьпводами коммутатора, IIpmplM датчики Холла |выпол нены нз .материалов с разHbIIMH тем пературны ми свойспваи1и.

Источник,и нф ор,ма,цни, пр;и,нятый во,внимание:при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 359542, кл. G 01 К 7/16, 01,03.71 (прототип).

769362

Фиг./

/0

/o д00 п 400

100

Фиг. Z

Редактор О. Филиппова

Корректор С. Файн

Заказ 1228/1256 Изд. № 472 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент» у си

"к

/05

Составитель В. Куликова

Техред О. Павлова