ДАТЧИК-РЕЛЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Полезная модель относиться к устройствам автоматического регулирования температуры и может применяться для отключения электроводонагревательных приборов, в частности электросамоваров, электрочайников, электрокипятильников.
Известен датчик -реле температуры (устройство защитного отключения) УЗО.9.040:006ТУ.
Оно состоит из источника питания, двух чувствительных элементов (полупроводниковых терморезисторов), задатчиков температуры срабатывания, исполнительного реле.
Данное устройство отключает электроприбор при закипании воды за счет нагрева паром одного из термодатчиков, и отключает электроприбор при сухом  включении (при отсутствии воды) - для этого служит второй термодатчик, который конструктивно связан с нагревательным элементом- ТЭНом.
Таким образом для при функционирования данного устройства требуется специальная конструкция электронагревательного прибора.Это сужает область применения устройства.
Наиболее близким по технической сущности является датчик - реле температуры ( см. а.с. СССР 1112351 G05D23/24, 1984г).
Оно содержит чувствительныей элемент однопереходный транзистор , исполнительный перек-лючающий элемент, задатчик температуры срабатывания, источник опорного напряжения .
Этот датчик - реле температуры не обеспечивает отключения электронагревательного прибора как при закипании воды , так и при сухом  включении. Все это сзокает его функциональные возможности и ограничивает область применения.
Задачей является создание датчика - реле температуры с расширенными функциональными возможностями.
Поставленная цель достигается тем, что в известном датчике-реле температуры, содержащем чувствительный элемент - однопереходный транзистор, исполнительный переключающий элемент , задатчик температуры срабатывания , источник опорного напряжения вторая база од но переходного транзистора соединена с выводом резистивного задатчика и с выводом источника опорного напряжения, имиттер о дно переходного транзистора соединен с ключевым элементом, в цепи которого находится исполнительный переключающий элемент.
На на фиг.1 изображена упрощенная схема однопереходного транзистора, фиг.2 приведена принципиальная схема датчика реле температуры, на фиг.З показано конструктивное расположение датчика-реле температуры - датчика и электронной схемы.
Известны формулы:
ивкл.  лЕ+ид;
и вкл.  напряжение включения однопереходного транзистора;
TI - отношение, определяющее собственный уровень включения однопереходного транзистора;
Е - напряжение, приложенное ко второй базе однопереходного транзистора;
Гб1 сопротивление первой базы;
Гб2 сопротивление второй базы;
ид - напряжение на диоде. Известно также, что напряжение на диоде ид линейно зависит от температуры
и О - напряжение на диоде при 0°С; К - коэффициент пропорциональности; Т - контролируемая температура, °С;
Следовательно
ивкл.  Т Е + (Uo - кТ)
Отсюда следует , что напряжение включения однопереходного транзистора ивкл линейно зависит от температуры. Следует отметить , что до момента включения через чувствительный элемент п-р переход не протекает ток. Известно также, что при напряжении выше 5В происходит саморазогрев однопереходного транзистора, за счет выделения тепла на
Г : 61  Гб1 + Гб2
ид - Uo - кТ
Источник опорного напряжения 5 фиг.2 обеспечивает межбазовое напряжение порядка 20В. За счет тепла, выделяемого на межбазовом сопротивлении разогревается кристалл од но переходного транзистора, включается п-р переход , который собственно и является датчиком температуры прибора.
Таким образом , нагрев датчика складывается от действия двух факторов: нагрева от контролируемой среды;
- дополнительного саморазогрева;
Тер  Тд  T+ATu
гдеТер - температура срабатывания;
Т д - температура п-р перехода; 1 - температура контролируемой среды; АТи - прирост температуры за счет саморазогрева.
Использование саморазогрева датчика позволило создать конструкцию датчика -реле температуры, в котором датчик помещается непосредственно в контролируемую среду и отключает нагревательный прибор при закипании воды, а так как датчик конструктивно связан с нагревательным элементом-ТЭНом, то отключает нагревательный прибор и при сухом включении.
Иример кипячении воды.
Ирибор настраивается на отключение при температуре кипения воды 100°С ( атм. давл. 760 мм.рт.ст.). При уменьшении давления температура кипения уменьшается. За счет дополнительного подогрева температура датчика возрастает и достигает величины срабатывания.
Датчик-реле ( фиг.2 ) состоит из датчика 1, исполнительного элемента 2, ключевого элемента 3, задатчика температуры срабатывания 4, источника опорного напряжения 5. Ири сухом включении тепло на датчик передается от разогревающегося ТЭНа. В момент достижения заданной температуры датчика, происходит срабатывание.
Датчик -реле температуры работает следующим образом:
температура ( напряжение ) срабатывания Ucp устанавливается задатчиком 4. При этом ключевой элемент 3 открыт, исполнительный элемент 2 находится во включенном состоянии.
При достижении равенства заданной температуры и температуры чувствительного элемента происходит скачкообразное уменьшение напряжения Ug . Ключевой элемент 3 закрывается , исполнительный элемент 2 переходит в выключенное состояние.
Таким образом достигается поставленная задача - расширяются функциональные возможности, а конструктивная простота устройства позволяет использовать его в любом электронагревательном приборе без существенных конструктивных доработок последнего.