Устройство для измерения температуры

(5)4 С 01 К 11 24У 41ена Трудового Крас.ена Дружбы народовут им.А.Н.Туполева Р.Х.Бйкмуллин ен Д.В. Датчи туры, испольакустические1976, Ф 5,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казанский ордного Знамени и ордавиационный инстит(56) Ридер Т.М., Каллки давления и темперзующие поверхностныеволны. - ТИИЗР, т.64с.226. Поверхностные акустические волнПод ред. А.Олинера. М;:Мир, 1981,с.148.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ.ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее последова- .:тельно соединенные широкополосныйусилитель, измерительный прибор ивключенную в цепь обратной связь усилителя линию задержки поверхностныхакустических волн, являющуюся чувствительным элементом датчика.и состоя"щую из звукопровода, выполненного иэматериала, обладающего температурнойзависимостью времени распространения поверхностных акустических волн на одной из поверхностей которого в одном акустическом канале размещены два идентичных между собой встречно-штыревых преобразователя, расстояние между центрами которых кратно целому числу длин волн, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры путем обеспечения моночастотного режима работы и высокой электрической добротности колебательной системы, в него введены дополнительно широкополосный усилитель и два идентичных между собой широкополосных встречно-штыревых преобразователя, расположенных в том же акустическом канале между первым и вторым широкополосными встречно-штыревыми преобразователями и включенных в цепь обратной связи второго усилителя, при этом расстояние от центра любого внутреннего встречно-штыревого преобразователя до центра ближайшего к нему крайнего встречно-штыревого преобразователя равно аналогичному рассгоянию от центра другого внутреннего до центра другого ближайшего к нему крайнего встречно-штыревого преобразователя и кратно целому числу длин волн.Изобретение относится к техникетеплотехнических измерений и можетбыть использовано в системах измере"нця и регулирования температуры.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры путемобеспечения моночастотного режимаработы и высокой электрической добротности колебательной системы.ОНа чертеже представлена функциональная схема датчика температуры.На звукопроводе 1 поверхностнойакустической волны (ПАВ ) в акустическом канале 2 размещены широкополосные встречно-штыревые преобра 15эователп (ВШП ) 3-6 ПАВ,ВШП 3 и б подключены, соответствегшо, й входу и выходу усилителя7, а ВШП 4 и 5, соответственно, квыходу и входу усилителя 8, обра 26зуя генератор, к выходу которогоподключен измерительный прибор 9.Устройство работает следующимобразом,25Частота генератора является Функцией измеряемой температуры. Приизменении температуры меняются путги скорость распространения ПАВ поповерхности чувствительного элемента, являющегося звукопроводом 1 ПАВ,а следовательно изменяется и выходная частота генератора.Повышение точности измерения температуры обеспечивается высокой стабильностью частоты генератора из-за 35обеспечения моночастотного режимаработы и высокой электрической добротности колебательной системы чувствительного элемента, которое стало возможным благодаря размещению 4 Омежду широкополосными идеггтичнымнВШП 3 и б ПАВ дополнительно еще двухидентичных между собой широкополосных ВШП 4 и 5 ПАВ, подключенных соответственно к выходу и входу широкополосного усилителя 8, коэффициент усиления которого выбирается несколько меньшим (; на 107.)значения, при котором произошло бы самовозбуждение по этой цепи, Режим авто- генерации датчика температуры обеспечивается соответствующим выбором величины коэффициента широкополосного усилителя 7, Необходимым условием нормальной работы предлагаемого датчика температуры является срыв режима автогенерации при отключении питающего напряжения одно-го из усилителей, например усилителя 2.Расстояние между центрами широкополосных ВШП 4 и 5 ПАВ выбирается равным И 1, где И - целое число, длина ПАВ. Соответственно кратным целому числу длин волн и равным между собой расстояние между центрами широкополосных ВШП 3 и 4 и центрами широкополосных ВШП 5 и б ПАВ - К 3, где К - целое число.Заключение о высокой электрической добротности датчика температуры, выполняемого в полном соответствии сприведенным описанием, проверено зкс. периментальноЧувствительный элемент изготовлен на пьезоэлектрической пластине из ниобата лития (Т.л.ИЬОЗ) УЕ - среза, на рабочей поверхности которой методами фотолитографии изготовлены четыре одинаковых широкополосных ВШП, каждый из которых содержит 20 пар расщепленных электродов. Для исследования амплитудно-частотной характеристики ( АЧХ) сквозного тракта датчика широкополосный ВШП 6 ПАВ отключен от выхода усилителя 7 и подключается к выходу измерителя частотных характеристик ( типа Х 1-47 ), а выход усилителя 7 подключается к входу того же измерителя частотных характеристик.Экспериментальная АЧХ сквозного тракта датчика температуры содержит один узкополосный пик, добротность которого составляет величину -3000.1190211 Составитель Ю.Андриановдактор Н.Бобкова Техред Л,Мартяиова Корректор Л.Пат филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 акаэ 6963(43 Тираж 896 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушска