SU1476327A1 - Индуктивный датчик температуры с релейной характеристикой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и позвол ет повысить точность контрол  и регулировани  температуры за счет увеличени  чувствительности датчика. Индуктивный датчик температуры с релейной характеристикой содержит катушку индуктивности с сердечником, выполненным из монокристалла бората железа FEBO₃. 2 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может найти применение в прецизионных устройствах позиционного и пропорционального регулировани  температуры и сигнализации.

Цель изобретени  - повышение чувствительности датчика.

На фиг. 1 приведена блок-схема прецизионного термостата дл  кварцевого эталона частоты, в котором используетс  предложенный датчик; на фиг. 2 - зависимость выходного напр жени  мостовой схемы .

Датчик состоит из катушки индуктивности с сердечником 2, выполненным из слабоферромагнитного материала, намагниченность которого обусловлена взаимодействием Дз лошинского, в частности из монокристалла бората железа РеВОз. Катушка 1 индуктивности включена в одно из плеч мостовой схемы, другие плечи которой образованы опорными элементами (индуктивность 3, посто нный резистор 4 и переменные резисторы 5 и 6). Датчик температуры имеет хороший тепловой контакт с медным экраном 7, внутри которого pasмещен кварцевый резонатор 8, температура которого должна быть застабилизирована. На медном экране 7 намотан нагреватель 9, а экран вместе с датчиком и нагревателем помещен в теплоизолирующий кожух 10. Мостова  схема с датчиком за- питываетс  от генератора 11 переменного тока с частотой 1070 Гц. На выходе мостовой схемы включен низкочастотный усилитель 12, выход которого подключен к одному из входов фазочувствительного детектора 13. Другой вход детектора 13 соединен с выходом генератора 11, а его выход - с входом усилител  14 мощности, на выходе которого включен нагреватель 9.

Предложенный датчик работает следующим образом.

При температуре среды, превышающей температуру Неел  Тм 75°С, слабый ферромагнетик РеВОз находитс  в парамагнитном состо нии и его магнитна  восприимчивость весьма мала, а магнитна  проницаемость близка с единице. В этом случае индуктивность катушки 1 минимальна.

При понижении температуры и ее приближении к точке TN магнитного упор до (Л

& vj

05 СО

ю

)

чени  восприимчивость резко возрастает, что приводит к увеличению магнитной проницаемости материала сердечника и, следовательно , индуктивности катушки. Изменение индуктивности катушки датчика  вл етс  его выходным сигналом и может быть зарегистрировано вторичной аппаратурой, например , включением датчика в мостовую схему переменного тока (фиг. 1). Из фиг. 2 видно , что выходное напр жение мостовой схемы измен етс  в очень узком интервале температуры 0,1°. Учитыва , что величина магнитной проницаемости материала сердечника в указанном интервале температур измен етс  весьма значительно (от 1 до нескольких дес тков), чувствительность предложенного датчика с сердечником из монокристалла бората железа РеВОз будет в несколько дес тков раз выше чувствительности известных датчиков с ферритовыми сердечниками .

При использовании предложенного датчика в схеме термостатировани  (фиг. 1)

0

5

0

мостова  схема балансируетс  при температуре , соответствующей наиболее крутому участку приведенной на фиг. 2 характеристики . При отклонении температуры от заданного значени  на выходе фазочувстви- тельного детектора 13 по вл етс  сигнал рассогласовани , который управл ет усилителем 14 мощности, питающим нагреватель 9. Схема фазируетс  таким образом, чтобы при увеличении температуры экрана 7 ток нагревател  9 уменьшалс . Благодар  большой крутизне характеристики датчика может быть достигнута длительна  стабильность температуры -0,002°.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Индуктивный датчик температуры с релейной характеристикой, содержащий сердечник с расположенной на нем катушкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, сердечник выполнен из монокристалла бората железа РеВОз.

   Фиг.1

   Щых. в 50

   0,1°С

   I I I I ММ

   7W 74,2 7Щ 74,6 7Wl°C

   ..