Устройство для измерения температуры

,ЯО 1030664 А 3 Ш 6 01 К 7/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУтут ском Знам тете .(53)(56) 1. Жучков А.А. и длообмен в электронныхвып. 3, СГУ, 1974; с.2. Патент США Р 310кл. 73-362, опублик. 1 Р. Сб. Теприборах,8-36,996,63 (прототи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОТ КТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3261789/18-1013.03.8123.07.83. Бюл. В 27А.Ю. Балаев, В,П. СтепанчукХмараНаучно-исследовательский инстиеханики и физики при Саратов- ордена Трудового Красного ни государственном универсиим. Н.Г. Чернышевского 536.531(088.8)(54 ) (57) УСТРОЙСТВО дЛя ИЗМеРЕНИяТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термореэистор, включенный в мостовую схемупеременного тока, диагональ которого подключена к высокочастотному генератору, и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений при нагреве терморезистора импульсным электронным пучком, внего введен дифференциальный усилитель, вход которого подключен ктерморезистору, а выход - к регистрирующему прибору, причем терморезистор включен последовательно ссопротивлениями соседних плеч мостовой схемы.30 30 40 50 Изобретение относится,к технике теплофизических измерений и может найти применение при измерениях температуры элементов электронных приборов, находящихся под воздействием электронного пучка,Известны устройства для измерения температуры элементов электронных приборов на основе пирометрических датчиков температуры 1 3Недостатками этих устройств являются ограниченный диапазон измеряемых температур и невысокая точность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термореэистор, включенный в мостовую схему переменного тока, подключенную к высокочастотному генератору, и регистрирующий прибор 2.Недостатком известного устройства является плохая помехозащищенность схемы при нагреве терморезистора импульсным электронным пучком, что приводит к снижению тсч,ности измерений.Целью изобретения является повышение точности измерений прн нагреве термореэистора импульсным электронным пучкомПоставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее термореэистор, включенный в мостовую схе му переменного тока, диагональ которого подключена к высокочастотному генератору, и регистрирующий прибор, введен дифференциальный усилитель, вход которого подключен к терморезистору а выход - к регистрирующему прйбору, причем термореэистор включен последовательно с сопротивлениями соседних плеч мостовой схемы. На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из инжектора 1 электронов, испытуемого образца 2 терморезистора, расположенныхв вакуумной камере 3, Испытуемыйобразец подключен к мостовой схеме переменного тока в точках ц и о,содержащей постоянные резисторыВ- К 4.и переменный резистор В, Кточкам д и Ъ подключен генератор4, а к точкам О - д - дифференци.альный усилитель 5, нагрузкой которого является регистрирующий прибор 6,Схема работает следующим образом.60При выключенном генераторе 4и работающем инжекторе 1 электроновбалансируют схему с помощью переменного резистора к, выставляя показания регистрирующего прибора б наноль, Включают генератор 4 и определяют по прибору б показанияпропорциональные амплитуде импульсной температуры.Частота генератора выбирается1Ет - , гне- аргумент-Хфункции ошибок, ф:2 Ж б сЬочение которой определяет необходимую точность измерения температуры,,Йо - магнитная проницаемость материала образца, О - температуропроводность материала образца,( - удельная электрическая проводимость материала образца, Г - длительность импульса электронногопучкаИзмерение температуры поверхности образца основано на измерениипадения напряжения на его поверхностном сопротивлении, изменениекоторого пропорционально изменению температуры поверхности. Регистрирующий прибор градуируетсяпо температуре в статическом режиме с помощью термопары,Распределение температуры поглубине образца пропорциональнофункции Ф )=1- Ф ) . Относительное изменение температуры с глубиной определяется соотношением ЬТТп:фф где Тп - температура ш,аерхности. Частота генератора выбирается из соображений, чтобы толщина скин-слоя материала образца Дна этой частоте не превосходиларасстояния х от поверхности до-илоскостиу температура которой меньше поверхностной на величину определяемую необходимой точностью измерения тиапературы, т,е.4т,йей %- :О г=йаГДля определения распределения температуры по глубине образца необходимо проводить измерения при нескольких значениях частоты генератора, например, последовательноуменьшающихся. В результате получаются значения температуры, усредненные по толщине скин-слоя,значения которой 1 соответственночастоте генератора) последовательно увеличиваются. Графическая илиматематическая обработка полученного таким образом значения температуры воспроизводит распределение температуры по глубине образца. Значения частоты генератора выбираются иэ условия, чтобы толщина скин-слоя изменялась соответственно с расстоянием, на которомопределяется распределение температуры. Если определяется распределение температуры по всей глубинепроникновения тепла за длительностьЗаказ 5193/42 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5а ае ш емФилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 импульса, то частота генератора изменяется в пределахо 4 о+МРоб сй %Мо 60Применение предлагаемого устрой ства приводит к повышению точности и временного разрешения измерений,обеспечивает возможность намеренияраспредЕления температурй по глубине образца, позволяет корректно срав.нить экспериментальные результатыс теоретическими, упростить автоматизацию измерений в процессе испытания и создания новых материалов иэлементов электронных приборов.