Термопреобразователь сопротивления

 

Т ёрмдобраз теЛь сб ротйвлёни быть использован при измерении температуры . Бифилярные спирали термо преобразовате л я со против л е И Ия р а з мё ще н ы на печатных платах, выполненных в виде пакета . Спирали повернуты одна относительно другой Выводы спиралей прикреплены к контактным плбщадкам, раз мещёйны м на платах. 2 ил. . .//,.:::.

„„5U „„ 1793276 A t

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (51)5 G 01 К 7/16

ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ССР

СР) аг

АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ т

КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р ...\

2 (54) ТЕРМОПРЕОБРАЗОВтАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Термообразосватель согпрсоттитвалетнчия может быть использован при измерении температу-, ры, Бифилярные спирали термопреобразователя conðoòèâëåíèÿ размещены на пегчатных платах, вйпполненных в виде пакета. Спйралй повернуты одна относительно другой. Вйводы спиралей прикреплены к контактным площадк ; размаещвйныим на платах. 2 ил.

919965/10

8,03.91

7,02.93. Бюл, № 5 .М.Êèñåëåâ, М,M,Êéñåëåâ и Е;К,Порш - вторское свидетельство СССР 8351, кл. G 01 К 7/16; 1969.

etopcicoe свидетельство СССР

¹ 8 0697, кл. G 01 К 7/16, 1976;, (21) (22) (46) (75) нев (56)

¹2 р! зобретение относится к технической на изоляционном каркаСе, выйолнейном в физ ке и может быть использовано при со- виде пакета сложенных дисков,"на торцевой зда ии термопреобразователей сопротйв-. части каждого из которых равномерно раз лен я, применяемых в различных . - мещейы радиальные стержнй ромбовидно" устр йствахи системахавтоматизации кон- го сечения, причем стержни каждого трол . -.. : .-::: последующего диска смещены по окружнозвестен термопреобразователь со- сти диска относительно стержней предыдупро . аления, содержащий чувствительный щего на половину угла между двумя эле ент, навитый на изоляционный корпус, - соседними стержнями однбго диска. вып лненный из двух сложенных ребрами и ., Недостатками такого преобразователя жес ко скрепленных одна с другой частей, является недостаточная надежность, обуска "ая из которых имеет в сечении форму ловленная необходимостью выполнения обтрех ранной звездочки и снабжена бифи- моткиизпровода,атакженаличиемдисков, ляр о намотанным чувствительным элемен- стержней ромбовидного сечения и других том, причем чувствительные элементы элементов конструкции. соединенй между собой последовательно. Целью изобретения является повышеЙедостатком такого термопреобразова- ние надежности. теля является сложность конструкции, обус- Указанная цель достигается в термоI ловленная необходимостью намотки преобразователе сопроптйвления, содержапроволочной бифилярной спирали на кар- щемчувствительныйэлемент, выполненный кас; немеющий специальную форму, что ус- в виде бифилярных спиралей, соединенных лож яет его изготовление. последовательно друг с другом контактные

Наиболее близким техническим реше- элементы, к которым прикреплены выводы ние к йзобретейию является термопреоб- спиралей, и изоляционный каркас, выполраэователь сопротивления, содержащий ненный в виде пакета пластин, на поверхночувс вительный элемент, выполненный в сти каждой из которых размещена одна из виде обмотки иа провода, расположенного бифилярных спиралей, тем, что контактные

1793276 элементы выполнены в виде площадок с металлизированными отверстиями, а пластины — в виде и слоев печатной платы, каждый иэ которйх снабжен двумя контактными площадками, развернутыми друг относи27Г тельно друг на угол р —, при этом каждая

n иэ бифилярных спиралей с соответствующими контактнйми площадками расположена со смещением на угол ф по отношению к предыдущей спирали, а первая контактная площадка йервой печатной платы и вторая контактная площадка п-й печатной йлаты являются выводами термопреобразователя сопротивления.

На фиг, 1 показаны бифилярные спиральные обмотки, расположенные на различных слоях печатной платы; на фиг, 2— сечение печатной платы.

Термопреобраэователь выполнен на основе многослойной печатной платы. На каж- дом слое печатной платы расположена бифилярная спиральная обмотка 1, выводы которой (концы внешних витков} соединены соответственно с первой 2 и второй 3 контактными площадками, расположенными на (2 сторонах угла р ; где n — число слоев печатной платы, причем вершиной угла р является центр бифилярной спиральной обмотки. Через центр бифилярной спиральной обмотки на фиг. 1 проведены оси координат ХХ и Y. В данном случае число слоев n = 8, однако может быть и другим. В частном случае, при n" 2 имеем двустороннюю печатную плату.

Как видно из фиг. 1 бифилярная спиральная обмотка 1 (1+1)-го слоя печатной платы повернута rio отношению к бифилярной спиральной обмотке l-го слоя на угол р где! - 1,2... (n-1), а координаты положения второй контактной площадки 3 i-го слоя печатной платы совпадают с координатами положения первой контактной площадки (1+1)-го слоя печатной платы, Слои 4 печатной платы изготавливают из фольгированного диэлектрика. Печатный рисунок бифилярной спиральной обмотки на фольгированный диэлектрик переносят с фотошаблона при фотохимическом процессе. Пакет состоит иэ отдельных слоев 4 и из склеивающих прокладок 5 (фиг. 2). В процессе металлиэации сквозных отверстий 6, выполненных в контактных площадках 2 и 3, осуществляется межслойное электрическое соединение спиральных обмоток 1, расположенных на различных слоях платы, При металлиэации отверстий осуществляются межслойные соединения, вторая контактная площадка 3 предыдущего (l-го) слоя соединяется с первой металлизированной площадкой 2 последующего (i+1)-го слоя.

5 В результате в собранном пакете слоев печатной йлаты (фиг, 2) образуется единая печатная бифилярная спираль; распределенная йо слоям печатной йлатй, Выводами такой спирали являются первая контактная площадка 2 первого слоя и вторая контактная площадка 3 последнего слоя печатной платы.

Термопреобраэователь сопротивления работает следующим образом.

15 При размещении термопреобразователя сопротивления в контролируемой среде или на поверхности объекта, температуру которого необходимо измерить, значение его сопротивления будет зависеть от темпе20 ратуры t среды, с которой он контактйрует, и определяется выражением:

R = В,(1+ a(t — т,)), где Rj — сопротивление при температуре т;

R0 — сопротивление при температуре

25 t 20ОС вЂ” температурный коэффициент сопротивл ения, Поскольку обмотки термопреобразователя, расположенные на п слоях печатной платы, включены в последовательную цепочку, то начальное сопротивление R< будет определяться суммарной длиной L (м) такой бифилярной спиральной обмотки, сечением печатного проводника S (мм ) и удельным

35 сопротивлениемр () материала м фольги печатной платы, т.е, в. = - — . о—

Суммарная длина проводника такой обмотки будет равна

1 =W Каср, AR =R 1Ooоc Rго с =Roa80 C

55 Достоинством предлагаемого термо преобразователя сопротивления является то, что его конструкция, выполненная на основе печатной платы, практически не деформируется, т.к, является жесткой, что позволяет более точно совмещать его

45 где Оср — средний диаметр бифилярной спирали;

W — число витков.

При изменении температуры среды от

50 20 до 100" С сопротивление датчика изменится на величину

1793276

10 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я таллизированными отверстиями, а пластины - в-виде п слоев-печатной платы, каждый

Термопреобразователь сопротивления, 15 из которых снабжен двумя контактными с держащий чувствительный элемент, вы- площадками,"развернутыми одна отйоси- . и лненйый в виде бифилярных- спиралей, . „:: .3г с диненных последовательно одна с 1ру-. - тельно другой на угол у; и, при этом

r через контактные элементы, к которым — каждая из бифилярных спиралей с соответff икреплены вйводы спиралей и. изоляци- 20 ствующими контактными площадками расный каркас; вйполненный в виде пакета положена со смещением на "угол rpno

Fl астин, наповерхностикаждойиэкоторых отношению к предыдущей спирали, à конр змещена одна из бифилярных спиралей, тактная площадка первого слоя печатной о л и ч а Ю шийся тем, что, с целью платы и вторая контактная площадка и-го и вышения надежности в нем контактные 25 слоя печатной платы являются выводами эл менты выполнены в виде площадок с ме- термопреобразователя сопротивления. о! поверхность с плоскостными обьектами, температуру поверхности которого необходимо к нтролировать. Повышение надежности

" т рмопреобразователя обуславливается тем, ч о печатная обмотка не требует механиче. с их операций при намотке тонкого проводн ка, в результате чего он деформируется и м жет оборваться, Предлагаемый термообразователь-может изготавливаться на пе. чатной плате одновременНо с другими компонентами электронного узла, что расШиряет возможйости, т.к, непосредст-.

5 вейно в печатной плате будет находиться температурный датчик, который можйо испольэовать как для контроля, так и для термостабилизации электронной схемы.

1793276

Составитель В.Киселев

Техред М,Моргентал Корректор Л.Лукач

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 497 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6., 4/5