Сигнализатор температуры

 

CoIo5 CosBTcKNx

Социапистнчесиик

Рес убл

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1859837 (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 19. 12. 79 (2l ) 2855710/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)M. Кл.

6 О! К 7/02

Гоаударстеиивй квинтет

СССР но делам нмбретеннй н аткрытнй

Опубликовано 30. 08. 81.бюллетень № 32 (53) >ВК 536, S3 (088.8) Дата опубликования описания 30.Q8.81 (» -- - -.

И.Ю.Петрова, Ю.Н.Бондаренко, Ю.А.Азнабаев и В.М.Стебнев (72) Авторы изобретения (7l ) Заявители

Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе и Башкирский филиал АН СССР (54) СИГНАЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области температурных измерений и может использоваться в системах автоматического контроля параметров технологи— ческих процессов.

Известно устройство для измерения температуры, в котором в качестве термочузствительного элемента использован пироэлектрик (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее МДП-транзистор со слоем пироэлектрика под затвором.

Заряд, возникающий на поверхности пироэлектрика вследствие изменения температуры, управляет током стока транзистора. Для определения изменений температуры может использоваться амперметр, включенный в стоковую цепь МДП-транзистора (21.

Недостатком такого устройства, работающего в режиме индикации откло нений температуры, является то,что оно не реагирует на медленные изменения температуры и тем самым имеет высокий порог чувствительности по скорости изменения температуры.

Цель изобретения — снижение порога чувствительности по скорости изменения температуры.

Поставленная цель достигается . тем, что в устройство введены источник стабилизированного напряжения и терморезистор, нанесенный на затвор МДП-транзистора, электрически изолированный от него и подключенный к источнику стабилизированного напряжения.

На чертеже приведена схема устройства.

Сигнализатор температуры содержит

МДП-транзистор, включающий в себя подложку l из слабо легированного полупроводника, например кремния, и сформированные в подложке l сильно легированные области истока 2 и стока 3 противоположного подложке

85983

1 типа проводимости, электроды 4 и

5, изолирующий диэлектрик 6, затвор

7, под которым расположен слой пироэлектрика 8, например титаната баpHH HJIH ниобата J1HTHR ocb поляризации 5 которого перпендикулярна плоскости подложки 1, электрод 9, предназначенный для замыкания накоротко граней пироэлектрика при нагреве или охлалщении устройства до начала из мерения, терморезистор 10 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, электрически изолированный от затвора 7 слоем диэлектри" ка 11, но имеющий. хороший тепловой контакт с пироэлектриком 8 и электродами 7 и 9, и источник стабилизированного напряжения 12 °

Сигнапизатор температуры работает ,следующим образом.

Напряжение на затворе МДП-тран20 зистора относительно подложки 1 оппределяется не только напряжением смещения (источник напряжения смещения не показан), но и пироэлектрическим напряжением, генерируемым

25 пироэлектриком 8 при изменении температуры. При отклонении температуры от заданной с достаточно высокой скоростью на Гранях пироэлектрика

8 возникают электрические заряды, обусловленные проявлением пироэлектрического эффекта, что приводит к изменению проводимости канала МДП-транзистора, а следовательно и протекающего по нему тока стока 3.

При очень малых скоростях измене" ния температуры, когда не работает пироэлектрик 8, изменяется сопротивление терморезистора 10, а значит и ток, протекающий по нему от 40 источника 12 стабилизированного напряжения. Превышение температуры вызывает увеличение тока через термореэистор 10 и рассеиваемой на нем мощности, в результате чего. 45 происходит дополнительный нагрев термо1

7 1 резистора 10, падение его сопротивления и дальнейшее увеличение тока через него. Таким образом, возникающий интенсивный саморазогрев термореэистора 10 приводит при наличии хорошего теплового контакта с пироэлектриком. 8 к быстрому изменению температуры пирозлектрика 8 и тока стока 3 МДП-транзистора, что свидетельствует об отклонении температуры от заданного значения.

Таким образом, в предложенном сигнализаторе существенно снижен порог чувствительности по скорости изменения температуры. Сигнализатор с высокой надежностью выдает сигнал об отклонении температуры от заданной, что позволяет испольэовать его в системах управления технологическими процессами, где требуется с высокой точностью поддерживать заданное значение температуры.

Формула изобретения

Сигнализатор температуры, содержащий МДП-транзистор со слоем пироэлектрика под затвором, о т л и ч а— ю шийся тем, что,с целью снижения порога чувствительности сигна-. лизатора по скорости изменения температуры, в него введены источник стабилизированного напряжения и термо- резистор, нанесенный на затвор МДПтранзистора, электрически изолированный от него и подключенный к источнику стабилизированного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 3877308, кл. G О! К 7!34, 1975.

2. Патент СЙА И 3453887, кл. G 01 К 5/18, опублик. 08.07.69 (прототип).

859837

Составитель В. Голубев

Редактор E.Ëóøíèêoâà Техред М..Голинка Корректор С.Шекмар

Заказ 7534/62 Тирам 907 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород» ул. Проектная, 4