Датчик-реле температуры

(19) (111 А з(58 С.05 0 23/24 ГОСудАРстВенный Комитет сссРпО делАм изОБРетений и ОткРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторскоебюро по приборостроению(54) (57) ДАТЧИК-РЕ1 Е ТЕМПЕРАТУРЫсодержащий чувствительный элемент,исполнительный переключающий элемент,задатчик температуры срабатывания,источник опорного напряжения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с це- -лью расширения его рабочего диапазона, обеспечения взаимозаменяемостичувствительных элементов, повышениянадежности его в работе, в. качествечувствительного элемента примененоднопереходный транзистор, эмиттеркоторого соединен с резистивнымэадатчиком температуры срабатывания.подключенным к источнику опорногонапряжения, а последовательно смежбазовой цепью однопереходноготранзистора включен исполнительныйпереключающий элемент срабатывания.Изобретение относится к автоматическому регулированию температурыи может применяться для защиты двигателей компрессоров в установкахкондиционирования воздуха и холодиль.ной техники.Известны датчики-реле температуры, в которых в качестве чувствитель.ного элемента используются полупроводниковые термотранзисторы. Датчик-реле состоит из чувствительногоэлемента - транзистора МПВО, исполнительного реле, задатчиков температуры срабатывания, опорных стабилитронов 1,15Сигнал, подаваемый на исполнительный орган в данном датчике-релетемпературы, является аналоговымпо отношению к температуре. Это приводит к понижению точности работы 20датчика-реле, к неустойчивости срабатывания реле перед точкой срабатывания и, следовательно, понижает надежность работы прибора, так как появляется дребезг контактов реле, их 25искрение и преждевременный отказ.Кроме того, чувствительные элементына основе биполярных транзисторовне взаимозаменяемы,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является реле температуры (термосигнализатор) типа ТС. Оно состоит из чувствительных элементов - полупроводниковых термисторов, задатчика температуры срабатывания, исполнительного реле 2 Д .Недостатком данного реле температуры является небольшой рабочий диапазон температуры срабатывания и не 4 О взаимозаменяемость термисторов, Расширение температурного диапазона требует значительного увеличения количества термочувствительных элементов, Процесс срабатывания являет ся недостаточно фиксированным, что приводит к дребеэгу реле, искрению контактов реле, а следовательно, понижает надежность работы прибора.Цель изобретения - расширение рабочего диапазона, обеспечение взаимозаменяемости чувствительных элементов, повышение надежности датчика-реле в работе.Поставленная цель достигается 55тем, что в датчике-реле температуры,содержащем чувствительный элемент,исполнительный переключающий элемент,эадатчик температуры срабатывания, источник опорного напряжения, в качестве чувствительного элемента применен однопереходный транзистор, эмиттер которого соединен с резистивным задатчиком температуры срабатывания, подключенным к источнику опорного напряжения, а последовательно с межбазовой цепью однопереходного транзистора включен исполнительный переключающий элемент срабатывания.,На фиг. 1 изображена упрощенная схема однопереходного транзистора, на фиг. 2 - вольт-амперная характеристика однопереходного транзистора, на фиг. 3 - схема датчика-реле температуры.Известна формула1 ьг-где БВ - напряжение включения одно"переходного транзистора,- отношение, определяющеесобственный уровень включения однопереходного транзистора,Ер - напряжение, приложенное квторой базе однопереходного транзистора,г - сопротивление первой базы,гВ - сопротивление второй базы,иЧ - напряжение на диодеИзвестно также, что напряжениена диоде Б линейно зависит от тем-,пературыБгде Ц в . напряжение на диоде при О С,о0К - коэффициент пропорциональнос тиТ - контролируемая температура,ОС,СледовательноВ 1 Е 3 + По КТ),Отсюда следует, что напряжение включения однопереходного транзистора УВлинейно зависит от температуры. Рабочий диапазон температур датчика-реле по сравнению с прототипом, имеющим диапазон равный 65 о975 С с использованием в качестве чувствительного элемента однопереходного транзистора расширяется от минус 60 до плюс 150 С.3 1Кроме того, с использованием од нопереходного транзистора повышается точность работы датчика-реле температуры благодаря более фиксированному изменению тока при достижении температуры срабатывания, что обеспечивается самой вольт-амперной характерис. тихой однопереходного транзистора, которая (фиг,2) является релейной.Датчик-реле (фиг.3) состоит из чувствительного элемента однопереходного транзистора 1, исполнительного переключающего элемента 2, задатчика 3 температуры срабатывания, источника 4 опорного напряжения.Датчик-реле температуры работает следующим образом.Температура (напряжение) срабатывания Усу устанавливается задатчиком3, При этом через исполнительный элемент протекает малый ток 1, при достижении равенства (где Пс напряжение срабатывания) происходит лавинообразное уменьшение ЕТок 11 скачкообразно возрастает, исполнительный переключающий элемен 1 2351 4срабатывает, при этом потенциал УЗскачкообразно падает одновременнос ростом тока 11Предлагаемый датчик-реле температуры был испьгган экспериментальнов лаборатории. Датчик-реле испьггывался в диапазоне температур (-60)- (+150) С. Были использованы однопереОходные транзисторы КТ 117 А, КТ 117 Г. О При этом результаты испытаний показали точность срабатывания в температурном диапазоне (-60)-(+150) СОЭравную +0,1 С, что подтверждает,полную взаимозаменяемость чувстви тельных Элементов. За счет новых взаимозаменяемых чувствительных элементов повышается надежность прибора, что позволит 2 О намного продлить срок службы датчика-реле. Кроме того, благодаря более фиксированному изменению тока при достижении температуры срабатывания,устранения дребезга и искрения 25 контактов существенно повышается точность работы датчика-реле.1112351 Вфф 1 э ( мФ Составитель Л.ПТехред С.Легеза цов Редактор Е.П Заказ 6458/ Подписноомитета СССРоткрытийнаб., д. 4/5 035 роектная, 4 3Тирам 841 НИИПИ Государственного по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская илиал ППП "Патент", г, Уа орректор Г.Решетни