Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80145155 4 С 01 К 7/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТЕНИН ее" СССР979.СР980ТЕМПЕнтакт Сл Ж иг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯРАТУРЬ 1(57) Изобретение относится к ной термометрии, Цель изобретенияупрощение устройства и расширениедиапазона измерений в область боленизких температур. В устройство ввдены светодиоды Г -Э резисторыК-Н конденсатор 2, катушка 4 индуктивности, полупроводниковый диодвыполнен в виде светодиода П. Генератор 1 создает переменный сигнал,а источник 5 напряжения - прямоесмещение на светодиодах Р-Э. Изменения температуры можно регистрировать по движению границы световогостолбика в светодиодной линейке.Изобретение относится к контакт 1 ой термометрии и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения устройства й расширение диапазона измерений в бласть более низких температур.На фиг. 1 изображена принципиальая электрическая схема предЛагаемоо устройства; на фиг.2 - темпераурная зависимость напряжения инверии характера реактивности светодида. 15 устройство содержит генератор 1,онденсатор 2, и светодиодов В, -0,помещенных в контролируемый объем 3,(и - 1) резисторов К, - К , катуш-ку 4 индуктивности и источник 5 напряжения. Выходом устройства является световой поток, излучаемый светодиодами Р, - Р(либо частью из них).Генератор 1 подключен к первому выводу конденсатора 2 и общей шине, второй вывод конденсатора 2 подключен к катодам светодиодов Р,"0, первый вывод катушки 4 индуктивности , подключен к катоду первого светодио"30да 0 и вторым выводам резисторовК-К , Первые выводы резисторовК,-К , подключены соответственно ккатодам светодиодов 0 -Рвторойвывод катушки 4 индуктивности под-ключен к отрицательному полюсу источ: ника 5 ннпряжения, Положительныйполюс источника 5 напряжения и анодысветодиодов 0,-0 подключены к общейшине. Генератор 1 предназначен длясоздания переменного сигнала на светодиодах Р,-Р, поскольку инверсияхарактера реактивности происходитименно на переменном сигнале. Источник 5 напряжения предназначен дляустановки постоянного прямого смещения на. светодиодах В,-Р, а конкретное значение этого смещения для каждого из и светодиодов 0-0устанавливается путем соответствующего выбора номиналов резисторов К-К 50при этом смещение на первом светодиоде Р равно напряжению источника 5 напряжения, а на каждом последую" щем светодиоде Р - Вк оно уменьшается с постоянным шагом. Конденсатор 55 2 и катушка 4 индуктивности предназначены для разделения переменной и постоянной составляющих с целью уменьшения взаимного влияния генератора 1 и источника 5 напряжения.По температурной зависимости нап"ряжения инверсии характера реактивно"сти светодиода можно определять нап"ряжение инверсии характера реактивности для определенной температурыфосфид-галлиевого светодиода, чтопозволяет рассчитать величину сопротивления резистора, задающего прямоесмещение на этом светодиоде. В качестве .чувствительных элементовустройства для измерения температурымогут быть использованы и другиесветодиоды, желательно с резкимир-п,переходами (в линейных переходахнапряжение инверсии зависит от частоты переменного сигнала), однакопри этом необходимо экспериментальноопределить температурную зависимостьхарактера реактивности и построитьграфик, аналогичный графику на фиг,2.Все элементы устройства для измерения температуры стандартны. Дляего практической реализации можнорекомендовать следующий комплектаппаратуры: светодиоды АЛ 102 В, генератор высокой частоты Г 4-106, источник напряжения П 36"4, резисторыИЛТ (номиналы выбирать в соответствии с вышеизложенными принципами),конденсатор 0,1 мкФ, катушка индук-тивности,10 мГ.Устройство работает следуюшимобразом.Пусть в начальный момент временисветодиоды Р- Р и находятся в контролируемом объеме 3 при некоторойначальной температуре Т К, которойсоответствует напряжение Б инверсии (фиг,2), при этом на выходе генератора 1 имеются колебания опреде"ленной частоты, а на выходе источника 5 напряжения, - определенное напряжение, С помощью резисторов К,К , на светодиодах Р- 0 заданынапряжения смещения определенной величины. Если напряжения смещения определенной группы светодиодов В,Р; превышают напряжение Б,инверсии,то светодиоды Р,-Р; обладают индуктивным характером реактивной состав"ляющей полного сопротивления и на ихвыходе наблюдается электролюминис"ценция, соответственно светодиоды0; - 0 другой группы, в которых напряжение смещения меньше напряженияБ инверсии, об адают емкостным ха"14515 Формула изобретения Ю Г ИФ ФЮ 7 ФФОЕ Х Составитель В.АгаповаРедактор А.Ревин Техред Л.Олийнык К тор Г.Решетник 573комитета иМосква, ЖЗаказ 7071/40 Тир ВНИИПИ Государственно 11303Подписное о изобретениям и 35, Раушская наб. крытиям при ГКНТ ССд. 4/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рактером реактивной составляющейполного сопротивления и на их выходе электролюминисценция не наблюдается.При линейном расположении светодиодов П-Э на выходе устройства наб 5 людается световой столбик, образованный группой светящихся светодиодов Р,-Р; граница которого с другой группой светодиодов 0; - П соответствует начальной температуре Т. Изменение (повышение) температуры в контролируемом объеме 3 вызывает последовательное изменение (уменьшение) эквивалентной реактивности (емкости) светодиодов О - 0. При достижении температурой каждой определенной точки, которой соответствует определенное значение напряжения инверсии реактивности (фиг.2), происходит изменение характера реактивно . сти (переход из емкостного в индуктивный) и состояния на выходе устройства (начало электролюминисценции светодиодов Р;-Л, которое заключает б ся в изменении (увеличении) размеров светового столбика светодиодной линейки Р,-Р. При этом подвижная граница светового столбика соответствует текущему значению температуры, Э Обратное изменение (уменьшение) тем- пературы вызывает обратную реакцию на выходе устройства, что выражается в изменении (уменьшении) размеров 594светового столбика светодиодной линейки Э, - Б,Таким образом, устройства для измерения темгературы позволяет регистрировать изменение температуры в контролируемом объеме .по положению подвижной границы светового столбика относительно несветящейся группы светодиодов, Для удобства пользования светодиодная линейка может быть проградуирована в единицах измеряемой температуры. Устройство для измерения температуры, содержащее датчики температуры,регистратор, катушку индуккивностии источник питания, о т л н ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения диапазонаизмерений в область более низкихтемператур, в него введены генератор,резисторы и конденсатор, а датчикитемпературы, являющиеся одновременнорегистратором, выполнены в виде полупроводниковых светодиодов, одиниз которых через катушку индуктивности, а остальные через катушку индуктивности и резисторы подключены впроводящем направлении к источникупитания и через конденсатор - к генератору,