Датчик температуры

,с НИЕ ИЗ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСК М,И, рцевые иэмеЯ 1 и Кравец Э.Ф,ры в термостата,аторов, - Вопроер,ТРТО, 1977,Бондаренко Е.В. Измерение температ для кварцевых резо радиоэлектроники, вып.1, с.95" 100.(57) Изобретениметрии и обеспености измерения РАТУРЫотносится к твает повьппенири термостати м ванин ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Пекарь И.К ЯрославскийТемпературочувствительные кварезонаторы для температурныхрений. - Заводская лаборатори1971, У 8,У 2кварцевых резонаторов. Контроль температуры о существляют термопреобраэователем разборной конструкции, геометрические размеры которого, количество ножек, электрических выводов, их расположение соответствуют кварцевому резонатору и который состоит из терморезистора 3, корпуса 1 и основания 5,выполненных иэ текстолита нли стеклотекс-: толита, электрических выводов 7, выполненных из манганина или константана, ножек 4, выполненных иэ никеля или ковара, внутреннего теплоизолирующего слоя 2, выполненного иэ пеноплас" та или пенополиуретана. Варьируя ма- . териал и толщину теплоизолирующего слоя 2, длину и толщину выводов 7, имитируют тепловое сопротивление между кварцевым резонатором и термостатируемым объемом, 1.ил.11 1 К К +К К +К +К 3 где тепловые сопртивен К и Ки ипоследовательныФ Кзе Кзэ Кэ - также последовательны; Кэ с К и К параллельны,Суммарное тепловое сопротивление для вакуумированного кварцевого резонатора типа С 1, определенное расчетным путем, составляет 137 С/Вт. Следовательно, материалы для конструкции датчика-имитатора должны подби" раться такими, чтобы суммарное тепловое сопротивление датчика максимально приближалось к этой величине. 50 Изобретение относится к термометрии, а именно к контролю температурного режима в прецизионных устройствах термостатирования для кварцевыхрезонаторов,Цель изобретения - повышение точности измерения при термостатировании кварцевых резонаторов,На чертеже изображен предлагаемыйдатчик,Датчик содержит корпус 1, теплоизолирующий слой 2, термочувствительный элемент 3, (полупроводниковый термореэистор типа ММТ) ножки 4, основание 5 корпуса и соединительные проводники 6, подсоединенные к выводам 7 терморезистора,Выбор материалов датчика, а такжематериалов соединения медных выводов 20термочувствительного элемента с наружными выводами датчика (никелевыминожками) определен необходимостью:имитации этими материалами общеготеплового сопротивления в кварцевомрезонаторе.Датчик работает следующим образом,Тепловое сопротивление датчика температуры определяется следующими сос-. 30тавляющими: тепловым сопротивлениемК корпуса, сопротивлением К теплоизолирующего слоя и сопротивлениемКвыводов, состоящих из медных выводов сопротивлением К терморезис 35тора, сопротивлением К " никелевыхнаружных выводов (ножек) датчика и/Исопротивлением Ксоединительных проводниковвСуммарное тепловое сопротивлениедатчика температуры рассчитываютпо формуле Расчеты тепловых сопротивлений для различных кварцевых резонаторов показали, что для достижения желаемой имитации необходимы материалы со следующими значениями удельных теплопроводностей: теплоизолирующий слой - Х = 0,033-0,035 Вт/м К, корпус= 0,23-0,3 Вт/м К, соединения выводов терморезистора с ножками - ,Ф = 22-23 Вт/м К, Такие значения удельных теплопроводностей имеют следующие материалы: корпус - слоистый прессованный пластик на основе бумаги или ткани, пропитанных термореактивным связующим, теплоиэолнрующий слой - жесткий пенополиуретан на основе простых полиэфиров, соединение выводов терморезистора с ножками провод из сплава на основе меди, никеля, марганца. Применение соединитель-ных проводов с низкой теплопровод-ностью позволяет в сумме общего теплового сопротивления датчика температуры компенсировать неточность имитации вакуумной прослойки тепло- изоляционными материалами.Суммарное тепловое сопротивление К в образце и в модели определяется иэ (1) выражениемКР КмК =КЬ. + КмПри этом Кр образца - кварцевого резонатора (вакуум + стекло) больше,чем Кмодели - . датчика-имитатора( теплоизоляционный материал ), поэтому К модели заведомо подбираетсяна соответствующую величину больше,чем К , образца, В предлагаемом датчике последнее достигается выполнением соединения выводов термореэистора с наружными выводами-ножками тонким проводом иэ металла с большимудельным сопротивлением.В примере конкретного выпоЛнениякорпус 1 датчика выполнен из текстолита, о = 1 мм, основание 5 - изтекстолита, о = 3 мм, теплоизолируюпцй слой 2 - из пенополиуретана ППУ 101, ножки 4 - из никеля, диаметром1 мм, соединительные проводники 6 из константана, диаметром 0,3 мм, выводы терморезистора 3 - из меди, диаметром 0,4 мм и длиной 5 мм,/Применение указанных материалови выполнение соединения корпуса с основанием с помощью резьбы позволилиисключить запайку вакуумированногоСоставитель Н,СоловьеваРедактор А,Ревин Техред Л.Олийнык Корректор Н,Ревская Заказ 1907 Тираж 508 Подпи сно еВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 11 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15785 баллона при высокой температуре, исключить нестабильную вакуумную прослойку что повысило точность и стабильность датчика. В предлагаемом датчике температуры исключены недостатки, присущие известному устройству аналогичного назначения в виде вакуумированного термопреобразователя, при этом отсутствие вакуу-. мированного баллона исключает процесс его высокотемпературной запайки, приводящий к старению материала полупроводникового термореэистора и дальнейшей нестабильности его работы, что существенно повышает точность работы датчика в течение длительного времени, величина теплового сопротивления, определенная теплоиэоляционными свойствами материалов, ис пользуемых в конструкции датчика, а не степенью вакуумирования баллона, меняющейся со временем в связи с присутствием "газящего элемента - термореэистора, является постоянной 25 и не вносит со временем дополнительной методической погрешности измерения, кроме того, технология изготовления датчика проста и не требует дорогостоящего оборудования, заПри измерении датчик-имитатор кварцевого резонатора как своими геометрическими размерами и контактными сое 14 6динениями, так и тепловыми связями) помещают в рабочий объем термостата. Выводы датчика подсоединяют к вторич" ному измерительному прибору, по которому производят отсчет показаний,Датчик температуры позволяет повысить точность температурного контроля устройств термостатирования квар" цевых резонаторов на величину порядка (0,1-0,13) С, Погрешность измереОния составляет 0,055 С. Формула изобретенияДатчик температуры, выполненный в виде имитатора кварцевого резонатора, и содержащий корпус с размещенным внутри него термочувствительным элементом, подсоединенным своими выводами, через соединительные проводники, к ножкам датчика, закрепленным в основании корпуса, и отделенным от корпуса теплоиэолирующим слоем, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения при термостатировании кварцевых резонаторов, в нем теплоизолирующий слой выполнен из пенополиуретана на основе простых полиэфиров, корпус - из текстолита или стеклотекстолита, а соединительные проводники - из канстантана или манганина, при этом в основании корпус выполнен разъемным по резьбе,