Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к контактной термометрии. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение диапазона измерений в область более низких температур. В устройство введены светодиоды P-2.-D резисторы R,Rn-i конденсатор 2, катушка 4 индуктивности , полупроводниковый диод выполнен в виде светодиода D,. Генератор 1 создает переменньА сигнал, а источник 5 напряжения - прямое смещение на светодиодах Dj-D. Изменения температуры можно регистрировать по движению границы светового столбика в светодиодной линейуе, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄS0ÄÄ 1451559 А1 (д1) 4 С 01 К 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4204503/24-10 (22) 03.03.87 (46) 15.01.89. Бюл. ¹ 2 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.С.Осадчук, С.И.Одобецкий и В.Ф.Яремчук (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 773452, кл. С 01 К 13/08, 1979.

Авторское свидетельство СССР № .870973, кл . С 01 К 7/00, 1980 ° (54) УСТРОЙСТВО PJIH ИЗМЕРЕНИЯ ТЕИПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к контактной термометрии. Цель изобретенияупрощение устройства и расширение диапазона измерений в область более низких температур. В устройство введены светодиоды D -D резисторы

R„-R„,, конденсатор 2, катушка 4 индуктивности, полупроводниковый диод выполнен в виде светодиода D<. Генератор 1 создает переменный сигнал, а источник 5 напряжения — прямое смещение на светодиодах D, D„. Изменения температуры можно регистрировать по движению границы светового столбика в светодиодной линейке.

2 ил.

1451559

Изобретение относится к контакт<ной термометрии и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение на <ежности путем упрощения устройства и 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< -Э„, помещенных в контролируемый объем 3, (n — 1) резисторов R, — R„<, катушку 4 индуктивности и источник 5 напряжения. Выходом устройства является световой поток, излучаемый светодиодами D - D „ (либо частью из них).

Генератор 1 подключен к первому в - 25 воду конденсатора 2 и общей шине, второй вывод конденсатора 2 подключен к катодам светодиодов D,"D„, первый вывод катушки 4 индуктивности, подключен к катоду первого светодио"

30 да 9< и вторым выводам резисторов К<-В., Первые выводы резисторов

R,-R „, подключены соответственно к катодам светодиодов Dz-D„,,âòoðoé вывод катушки 4 индуктивности подключен к отрицательному полюсу источ-35 (: ника 5 ннпряжения. Положительный полюс источника 5 напряжения и аноды светодиодов D -D подключены к общей шине. Генератор 1 предназначен для создания переменного сигнала на светодиодах Р< -D поскольку инверсия характера реактивности происходит именно на переменном сигнале. Источник 5 напряжения предназначен для установки постоянного прямого смещения на. светодиодах D -D а конкретное значение этого смещения для каждого из и светодиодов D -D „ устанавливается путем соответствующего выбора номиналов резисторов R,-R„, 50 при этом смещение на первом светодиоде D< равно напряжению источника

5 напряжения, а на каждом последующем светодиоде D< — 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 реактивности светодиода можно определять нап" ряжение инверсии характера реактивности для определенной температуры фосфид-галлиевого светодиода, что позволяет рассчитать величину сопротивления резистора, задающего прямое смещение на этом светодиоде. В качестве .чувствительных элементов устройства для измерения температуры могут быть использованы и другие светодиоды, желательно с резкими р-и .переходами (в линейных переходах напряжение инверсии зависит от частоты переменного сигнала), однако при этом необходимо экспериментально определить температурную зависимость характера реактивности и построить график, аналогичный графику на фиг,2 °

Все элементы устройства для измерения температуры стандартны. Для его практической реализации можно рекомендовать следующий комплект аппаратуры: светодиоды АЛ 102 В, генератор высокой частоты Г4-106, источник напряжения П36"4, резисторы

ИЛТ (номиналы выбирать в соответствии с вышеизложенными принципами), конденсатор 0,1 мкФ, катушка индук-.. тивности, L0 мГ.

Устройство работает следуюшим образом.

Пусть в начальный момент времени светодиоды D < — Р< находятся в контролируемом объеме 3 при некоторой начальной температуре Т К, которой соответствует напряжение U инверсии (фиг,2), при этом на выходе генератора 1 имеются колебания определенной частоты, а на выходе источника 5 напряжения, - определенное напряжение. С помощью резисторов R

R „D g — D«заданы напряжения смещения определенной величины. Если напряжения смещения определенной группы светодиодов D, D; превышают напряжение U„,èíâåðñèè, то светодиоды D,-D; обладают индуктивным характером реактивной составляющей полного сопротивления и на их выходе наблюдается электролюминисценция, соответственно светодиоды

D; — D<, другой группы, в которых напряжение смещения меньше напряжения

U„ инверсии, об ад«ют емкостным ха59

4 светового столбика светодиодной лип, — в„.

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.

14515 рактером реактивной составляюшей полного сопротивления и на их выходе электролюминисценция не наблюдается.

При линейном расположении светодиодов D -Э„ на выходе устройства наб5 людается световой столбик, образованный группой светящихся светодиодов

D D; граница которого с другой группой светодиодов D< — П„ соответствует начальной температуре Т». Изменение (повышение) температуры в контролируемом объеме 3 вызывает последовательное изменение (уменьшение) эквивалентной реактивности (емкости) светодиодов D< — D 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 D;-Dn> которое заключает- 2б 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 формулаизобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее датчики температуры, регистратор, катушку индуккивности и источник питания, о т л н ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения диапазона измерений в область более низких температур, в него введены генератор, резисторы и конденсатор, а датчики температуры, являющиеся одновременно регистратором, выполнены в виде полупроводниковых светодиодов, один из которых через катушку индуктивности, а остальные через катушку индуктивности и резисторы подключены в проводящем направлении к источнику питания и через конденсатор — к генератору.

7,Р и„

fny иУ ГФ W ФЮ т м

Я е Х

Составитель В.Агапова

Редактор А.Ревин Техред Л.Олийнык

Корректор Г.Решетник

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7071/40 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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