Анизотропный термопреобразователь

О,О П И С А"-Й" в 7 3 Советских иалнстнческих 67 спубпик ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ЕЛл 9 у(71) Заявитель микроэлектроники пециальное конструкторскоев приборостро АНИЗОТРОПНЫЙ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТ Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано дпя термоэлектрического компарирован тя действующих значений величин переменного тока (напряжения, силытока, мощности) с эквивааентными им5величинами постоянного тока в широкомдиапазоне частот, в том числе и инфразвуковых,Известны одиоэлемеитные вакуумныетермопреобразователи, содержащие в стеклянном баллоне линейный электрическийнагреватель, имеющий тепловой контактс термопарой иэ сплавов хромелькопель111Недостатком термопреобразователя такого типа является значительная погрешность преобразования переменного тока,напряжения или мощности в диапазонеинфразвуковых частот иэ-еа малой посто йянной времени.Наиболее близким техническим решени- .ем к данному изобретению является анизотропный термопреобразователь, содержащий линейный электрический нагреватель, помещенный между двумя большими гранями индентичных термоэлементов, изготовленныхв виде прямоугольных брусков иэ полупроводникового анизотропного матерна. ла. МеЖду нагревателем и термоэлементами имеются электроизоляционные тепло- проводящие прокладки равного сечения и толщины. Внешние по отношению к нагревателю поверхности термоэлементов через изоляционные прокладки имеют тепловой контакт с корпусом - термостабилизатором, осямй термоэлементы соединены последовательно по термо-Э Д С Кристаллографические оси термоэлементов составляют угол 9- 45 с их длиннымиОсторонами 21.Недостатком известного устройства является также значительная погрешность преобразования сигналов переменного тока в широком диапазоне частот, в том числе в области инфразвуковых частот. Таким образом, известные устройства могут использоваться только и узком диапа3 703767,4зоне частот, например звуковых или 31. 3 п, обеспечивающих тепловойТльтрвзвуковых,"" контакт между нагревателем 2 и термоМЦелью настоящего изобретения являеч элементами 6 и 7, к соответствующимся повышение точности преобразования - толщинам И Ьд постоянны, т.е.электрических сигналов в шйрюкомдиапазо Б 1/6., = = Яп/Ьл = социо,не частот (в том числе и инФразвуковых). Таким образом обеспечивается одиП)оставленная цель достигается тем, - паковое тепловое сопротивление клиновидчто ванизотропном термопреобразователе; : ных изоляторов по всей их длине и равноесодержащем корпус - термостабилизатор расстояние нагревателя к термоэлементами линейный электРический нагреватель, 10 в.оль еплово ко актапомещенный между двумя электроизоляци- . " Термопреобразователь работает следуюонными токопроводящими прокладками," которые имеют тепловой контакт с боль-При пропускании переменного тока Зшйми гранями двух одинакоВых последо- понагевыелю 2 в нем выделяется тепвательно соединенных термоэлементов, ло джоуля, которое разогревает электро 15"-"-изготовленных из"анизотропного монокрис- .Изоляционные прокладки 3 между нагреваталла в виде прямоугольных пластин, телем 2 и термоэлементами 6 и 7, чтодлинные сторойы которых ориентированывызывает "появление перепада- температупод углом 450 к их кристаллографичес-. г ) на гранях термоэлементов 6 и 7,ким осям, электрические изоляторы на-имеющих тепловой контакт с прокладкамигревателя выполнены в вийе идентичных "3 и корпусом 1. В связи с этим на вывоклиньев, в которых отношение единичных дах термоэлементов 6 и 7 появляетсяплошадей боковыхграней, обеспечивай- .,е мо Э лС. Поскольку Й,1, =С+ 1,ф термо .Д, . оскольку 1, -щихтепловой контакт между нагревателем где д, - толщина термоэлементов 6 и, 7:25.и термоэлементами, к соответствующим я толщина клиновидных изоляционных- "им"толЫийам постоянно,при этом клинь йрокладок 3, а также в связи с тем, чтоориентированы вдоль нагревателя вершина," : у"подлине те моэлементов томи" и оСнованйями в"противоположные сто- выходная термо- Э Д.С на выводах термо" роны одинпо отношению к дРУгому: .элементов 6 и 7 имеет спектр постоянныхНа чертеже изображен термопреобразо- в емени ь от минимальной Г = П.довремени ь от минимально- дователь, общий вид. :.- :.. максимальной ГВ =1.й.Устройство содержит корпус -термо- . : дсвязи с этим термопреобразовательстабилизатор 1 с ребрами для"лУчшегсможет работать в широком диапазоне час"-уассеивания теп)Ы,в котором расположен гот." Поск)льку тепловое сопротивление35линейный электрический нагреватель 2,1 Т "- на- Пути"теплового йодока, вызванногоимеющий тепловой кбнтайт сэлектРоиэоля-, :-грвдие 1 гомтемпературы, в любом сечениициойнцми" прокладками 3,изготовленными 4 рмоэлеменГов и клиновидных прокладокв виде клиньев и состоящих, "напримеР, из "прйтжескйодйнйковое,то"выходная тер-.люпрямоугольных пластин и из окиси берил- .мо Э Д С налюбом единичном участке.лия"н "клиновнднихмедных вставок 5.длийи термоэлементов 6 и 7 тоже одиЭлектроиГюляцйоннье:прокладки 3 имеюттепловой контакт с, большими гранямитхим оба 1 ом, термопреобразовательдвух бдйнаковых" анизотропнйх "термоэле-: . Имеет одиндковую гочность преобразованияментов 6 и 7, изготовленных в виде пря в.ш оком диапазоне частот45 в широком ди шинтомоугольных пластин из"анизотропного монокристалла, например Со, длиййыесЖрбнй которыхориентированы" под углом 1 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яг 48 к криСталлографическим осяммонокристалла. :":. Анизотропный термопреобразователь,50Корйус 1 через берипдиевыепластины содержащий корпус - термостабилизатор4 имеет"тепловой контакт с вторыми боль- и линейный электрический нагреватель,шими грайями термоэлемейтов 6 и 7,помещеайый Междудвумйэлектроизоляционсоответствующие торцыкотрых соедине- ными тейлопюводяящими прокладками, ко"" "жпоследовательно по термо-Э Д.С торые имеют тепловой. контакт с большими55Клййовйдные прокладки 3 выполнены та- гранями" двух одинаковых последовательнокйм образом,чтоотньшеййе едийи ийх" соединеннь 1 хтермоэлементов, изготовленплощадей (т.е. площадей, приходящихся на ных из анизотропйого монокристалла в вищиницу длины) боковых граней, например депрямоугольных пластин, длинные сторо5 703767 бны которых ориентированы под углом.45 рованы вдоль нагревателя вершинами ик их кристаллографическим осям, о т л и- основаниями в противоположные стороныч а ю ш и й с я тем, что, с целью по- один по отношению к другому.вышения точности преобразования электри- Источники информации,ческих сигналов в широком диапазоне час принятые во вниманиепри экспертизетот, электрические изоляторы нагревате. Червякова В. И, Термоэлектрическиеля выполнены в виде идентичных клиньев, приборы. Госэнергоиздат, М-Л., 1963,в которых отношение единичных плошадей с,20-40.боковых граней, обеспечиваю 1 цих тепловой 2, Королюк С. ЛПинот И. М. и др.контакт между нагревателем и термоэле 1 Анизотропные термоэлементы. Физикаментамик соответствующим им толщи-:" " и техника полуйроводников, 1973, т.7нам постоянно, при этом клинья ориенти-, М 4, с,730, рис. 2,а. кий оставитель фе Ц хред Н. Бабурка КорректорН. Задер Редактор Т.Янова Заказ 7809/39 Тираж 1073 ЦНИИПИ Государствеййого по делам изобретений 113035, Москва Ж, Р