Датчик температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСЙ ИХРЕСПУБЛИК 0% (11 7672 А(1 С 01 К 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСИ СВИДЕТЕЛЬ ную катушки индук ные на каркасе, и чувствительный и к элементы, установл ственной близости щих катушек индук ч а ю щ и й с я повышения точност одновременном сни ти датчика, термо компенсационный э в виде плоских ви по форме со среди тушек, причем комп мент заключен в т оболочку. 18-10Бюл. Р 8ускалов и В.фная аэрологич ракок ство СССР1973.во СССР1980 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57.) ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ, содер жащий измерительную и компенсационтивности, . размещен проводящие термоомпенсационный енные в непосредот соответствуюивности, о т л нем, что, с цельюизмерений при жении инерционносувствительный и ементы выполнены ков, идентичных ным сечением ка енсационный эле- рмостатирующую30 15 30 35 Изобретение относится к технике измерения температуры и может быть использовано в системах контроля быстроизмеряющейся температуры окружающей среды.Известны датчики температуры, содержащие каркас, измерительную и компенсационную катушки индуктивности и термочувствительный элемент 11.Эти устройства характеризуются невысокой точностью и значительной инерционностью.Наиболее близким к предлагаемому является датчик температуры, содержащий измеритульную и компенсационную катушки индуктивности, размещенные на каркасе, и проводящие термочувствительный и компенсационный элементы, установленные в непосредт ственной близости от соответствующих катушек индуктивности 121В этом устройстве точность измерений ограничивается погрешностью компенсации сигнала, измерительной катушки индуктивности. При этом датчик имеет большую инерционность.Цель изобретения - повышение точ-. ности измерений при одновременном снижении инерционности датчика.Поставленная .цель достигается тем, что в датчике температуры, содержащем измерительную и компенсационную катушки индуктивности, размещенные на каркасе, и проводящие термочувствительный и компенсационный элементы, установленные в непосредственной близости от соответствующих катушек индуктивности, термочувствительный и компенсацион ный элементы выполнены в виде плоских витков, идентичных по Форме со срединным сечением катушек, причем компенсационный элемент заключен в термостатирующую оболочку. На чертеже показана конструкция ф датчика.Датчик содержит диэлектрический каркас 1, дифференциально включенные идентичные измерительную 2 и компенсационную 3 катушки индуктивности, в зонах электромагнитного действия которых размещены соответственно из однородного по .свойствам материала и одинаковыми геомет.рическими размерами электроПроводящие накладные термочувствительный 4 и компенсационный 5 элементы, отстоящие от катушек на равных зазорах,. и диэлектрическую термостатирующую оболочку б с каналами 7, Элементы 4 и 5 выполнены в виде плоских витков, Форма и площадь кото рых:совпадают,с Формой и площадью срединного сечения катушек 2 и 3, а компенсационный элемент 5 заключен в термостатирующую оболочку б, снабженную каналами 7 для термостатирования элемента 5.Выполнение элементов 4 и 5 в виде плоских витков позволяет уменьшить время уравновешивания температуры элементов и контактируемыхс ними сред, что повышает быстродействие датчика по сравнению с плоскими сплошными элементами в виде дисков. Чувствительность же датчика с элементами в виде витков остается такой же, как и у датчикас элементами в виде дисков, поскольку максимум электромагнитного полякатушки находится как раз под еевитками, а минимум (практическиноль) в центре катушки и на ее периФерии. Поэтому взаимодействие катушек с элементами происходит наиболее эффективно на расстоянии радиусов катушки и элемента, величины 20 которых в данной конструкции равны.Термостатирование осуществляют,например, прокачиванием нейтрального агента, имеющего постоянно нор мальную температуру 20 С, черезканалы 7 и полость, образованнуювнутренней поверхностью оболочкиб и поверхностью элемента 5. Из-за.введения в конструкцию датчика оболочкиф б и системы термостатирования устранен теплообмен компенсационного элемента 5 с окружающей за оболочкой б средой и обеспечена температура элемента 5 постоянно нормальной вследствие его контакта с нейтральным.агентом в то время, как термочувствительный элемент 4, контактируя с измеряемой окружающейсредой, отрабатывает ее температу 40Датчик при запитке переменным током работает следующим образом,Катушки излучают электромагнитные поля. Эти поля возбуждают в 45 электропроводящих элементах 4 и 5вихревые токи, которые в свою очередь наводят вторичные электромагнитные поля. Взаимодействие первичныхи вторичных полей друг с другомприводит к изменению значений комплексных сопротивлений катушек, аследовательно и электрического сигнала на выходе датчика, При нормальной температуре контролируемой среды сигнал на выходе датчика равен 55 нулю, изменение температуры средывызывает изменение комплексных сопротивлений катушек и электрическихсвойств термочувствительного элемента. Кроме того, изменение свойств 60 термочувствительного элемента вызывает дополнительное изменение комплексного сопротивления измерительной катушки. Изменение электрофизических свойств компенсационного 65 элемента от температуры не происхо-,1076772 Составитель Ю. АндрияновРедактор Н. Руднева Техред С.Мигунова Корректор А. Тяскошютатттевттюевютмаюарт Еюю е е ю ю Ю Заказ 733/39 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатентф, гужгород, ул. Проектная, 4 дит, так как его температура стабилизирована системой термостатирования. В результате дифференциального включения катушек температурноеизменение комплексных сопротивленийкомпенсируется, а имеющийся на выходе датчика электрический сигнал характеризует изменение свойств термочувствительного элемента, степеньизменения которых эквивалентна изменению температуры окружающей среди. По изменению величины сигнала датчика судят о величине температуры измеряемой среды.Изобретение позволяет измерять температуру окружающей среды:с высокими быстродействием и точностью, что особенно важно, например, при контроле температуры атмосФера с борта летательного аппарата.