Датчик-реле температуры

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

В Н

РЕСПУЬ ЛИК (19) (111

g g С 05 D 23/24

ГОСудАРстбенный Комитет сссР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1 (21) 3484557/24-24 (22) 13.08,82 (46) 07.09.84. Вюл. и - 33 (72) О.В.Новиков и В.Ç.Котляров (71) Специальное конструкторское бюро по приборостроению (53) 621.555.б (088.8) (56) 1, Кривоносов А.И. Термотриоды и термотриоды. M., "Энергия", 1970, с. 60.

2. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. Справочные материалы. М., "Машиностроение", 1965, с . 866 (прототип) . (54) (57) ДАТЧИК-РЕ. 1Е ТЕМПЕРАТУРЫ содержащий чувствительный элемент,исполнительный переключакяций элем< нт, задатчик температуры срабатывания, источник опорного напряжения, о т лич ающи йс я тем, что, с це-лью расширения его рабочего диапазона, обеспечения взаимозаменяемости чувствительных элементов, повышения надежности его в работе, 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.

1112351

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может применяться для защиты двигателей компрессоров в установках кондиционирования воздуха и холодильной техники.

Известны датчики-реле температуры, в которых в качестве чувствительного элемента используются полупроводниковые термотранзисторы. Датчик-реле состоит из чувствительного элемента — транзистора МПВО, исполнительного реле, задатчиков температуры срабатывания, опорных стабилитронов (1) .

Сигнал, подаваемый на исполнитель. ный орган в данном датчике-реле температуры, является аналоговым по отношению к температуре. Это приводит к понижению точности работы 20 датчика-реле, к неустойчивости срабатывания реле перед точкой срабатывания и, следовательно, понижает надежность работы прибора, так как появляется дребезг контактов реле, их 25 искрение и преждевременный отказ.

Кроме того, чувствительные элементы на основе биполярных транзисторов не взаимозаменяемы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является реле температуры (термосигнализатор) типа ТС-018. Оно состоит из чувствительныхх элементов — полупроводниковых термисторов, задатчика температуры срабатывания, исполнительного реле f2) .

Недостатком данного реле температуры является небольшой рабочий диапазон температуры срабатывания и не 4О взаимозаменяемость термисторов. Расширение температурного диапазона требует значительного увеличения количества термочувствительных элементов, Процесс срабатывания являет- 5 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 тем, 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 формула

% где Ug — напряжение включения одно" переходного транзистора, — отношение, определяющее собственный уровень включения однопереходного транзистора, Eg — напряжение, приложенное к второй базе однопереходного тра нз ис т ор а, rg — сопротивление первой базы, гВ - сопротивление второй базы, иЧ вЂ” напряжение на диоде

Известно также, что напряжение на диоде U линейно зависит от тем-, пературы

U =U -КТ, где U —. напряжение на диоде при 0 С, о

О

К вЂ” коэффициент пропорциональностии

Т вЂ” контролируемая температура, ОоС

Следовательно

"В = 1 8 + По

Отсюда следует, что напряжение включения однопереходного транзистора УВ„„линейно зависит от температуры. Рабочий диапазон температур датчика-реле по сравнению с прототипом, имеющим диапазон равный 65о

У

75 С с использованием в качестве чувствительного элемента однопереходного транзистора расширяется от минус 60 до плюс 150 С.

3 1

Кроме того, с использованием однопереходного транзистора повышается точность работы датчика-реле температуры благодаря более фиксированному изменению тока при достижении температуры срабатывания, что обеспечивается самой вольт-амперной характеристикой 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 Uc> устанавливается задатчиком !

3, При этом через исполнительный элемент протекает малый ток I при достижении равенства (где Пс напряжение срабатывания) происходит лавинообразное уменьшение Е

Ток Iq скачкообразно возрастает, исполнительный переключающий элемент

112351 4 срабатывает. при этом потенциал U3 скачкообразно падает одновременно с ростом тока ?1

Предлагаемый датчик-реле температуры был исльгган экспериментально в лаборатории. Датчик-реле испьггывался в диапазоне температур (-60)— (+150) С. Были использованы однопере

О ходные транзисторы КТ117А, КТ117Г.

При этом результаты испытаний показали точность срабатывания в температурном диапазоне (-60)-(+ 150) С о

Э равную «+0,1 С, что подтверждает

l полную взаимозаменяемость чувствиf$ тельных элементов.

За счет новых взаимозаменяемых чувствительных элементов повышается надежность прибора, что позволит

2р 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

«рге ф @\ (М

Составитель Л. Птенцова

Техред С.Легеза Корректор

ЮЮ

Г.Решетник

Редактор F..Ïàïï

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4

Заказ 6458/33 Тиран 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5