Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Измерение температуры термометрами сопротивления (термопреобразователями сопротивления)





Термометры сопротивленияявляются широко распространенными датчиками температуры, используемыми в диапазоне от -200 до 850°С.

Принцип действия их основан на способности материалов (металлов и полупроводников) изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Для изготовления термометровсопротивления в соответствии с ГОСТ Р 8.625-2006 используются чистые медь, платина и никель. Датчики из этих металлов имеют стабильные и воспроизводимые характеристики преобразования.

Важнейшими параметрами термометра являются его номинальное сопротивление R0 и температурный коэффициент α.

Номинальное сопротивление R0, Ом, это нормированное изготовителем сопротивление датчика при 0 °С. Значение выбирается из ряда: 10, 50, 100, 500, 1000 Ом.

Температурный коэффициент α;, °С-1, - это параметр, определяемый по формуле

α = (R100 – R0) / (R0·100), (3)

 

где R100– сопротивление термометра при температуре 100 °С, Ом.

Термометрысопротивления выпускаются с классами допуска АА, А, В и С. Под классом допуска понимается обобщенная характеристика термометра, определяющая допустимое отклонение от номинальной статической характеристики (НСХ), выраженное в °С. Класс допуска определяется чистотой материала (платины, меди, никеля) качеством изготовления термометра.

ГОСТ Р 8.625-2006 приводит уравнения, по которым можно рассчитать номинальные статические характеристики преобразования датчиков, т.е. вычислить сопротивление Rt при любой температуре t. Кроме того даны таблицы НСХ, рассчитанные по этим формулам и приведены уравнения, обратные НСХ, для расчета температуры по сопротивлению ТС.

Устройство проволочных термометров сопротивления представлено на рисунке 8. Чувствительный элемент датчика представляет проволоку 1 диаметром 0,07 или 0,1 мм, намотанную на каркас 2 из стекла, кварца, керамики, слюды или пластмассы. От чувствительного элемента идут выводы 3 к зажимам 4 головки 5. К этим зажимам присоединяются провода, идущие к измерительному прибору. Чувствительный элемент помещен в защитную оболочку 6. Выводы изолированы керамическими бусами 7. Вся конструкция помещена в защитный чехол 8. Для установки на объекте контроля датчик снабжен штуцером 9. Выпускаются также датчики с бескаркасными чувствительными элементами в виде компактно уложенного мотка проволоки.

 
 

Рисунок 8 – Конструкция проволочного термометра сопротивления

 

Относительно новой технологией изготовления датчиков является пленочная технология, при которой чувствительный элемент выполняется в виде тончайшей пленки металла (платины). Такой датчик имеет малые габариты (игольчатая конструкция с диаметром чехла до 2 мм).

Официальным названием термометров сопротивления до введения в действие ГОСТ Р 8.625-2006 было «термопреобразователи сопротивления», это название часто встречается в технической и справочной литературе.

Кроме металлов для изготовления датчиков температуры применяются также полупроводниковые материалы: германий, окислы меди, марганца, кобальта, магния, титана и их смеси. Большинство полупроводниковых материалов обладает большим отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (сопротивление резко уменьшается с ростом температуры) и очень большим удельным сопротивлением. Это позволяет изготовлять очень малые по размерам датчики, обладающие высокой чувствительностью и малой инерционностью. Зависимость сопротивления полупроводникового термопреобразователя (термистора) от температуры может быть описана выражением:

(4)

где Т - измеряемая температура, К;

Т0 - начальная температура, К (Т0 = 293 К);

В - коэффициент, зависящий от материала полупроводника, К;

RT и R0 – сопротивления датчика при температурах Т и Т0, 0м.

Значительным недостатком полупроводниковых датчиков является то, что они не отвечают требованию воспроизводимости. Технология получения полупроводниковых материалов не позволяет изготовлять датчики с идентичными параметрами, поэтому все они имеют индивидуальные характеристики преобразования, а разброс этих характеристик выражается различием сопротивления R0 отдельных датчиков более чем в 1000 раз. Необходимость индивидуальной градуировки существенно ограничивает возможности широкого использования терморезисторов для измерения температуры. Основной областью применения терморезисторов являются системы температурной сигнализации, а для измерения температуры используются в основном проволочные термометры сопротивления (медные и платиновые).

Измерительный комплект с термометром сопротивления состоит из самого термометра, соединительных проводов, источника питания и электроизмерительного прибора (вторичного прибора), фиксирующего изменение сопротивления.

В качестве измерительных приборов термометров сопротивления применяют:

n уравновешенные мосты;

n логометры (омметры);

n неуравновешенные мосты (обычно служат для полупроводниковых терморезисторов).


 

Схема уравновешенного моста

В случаях, когда колебания температуры среды, окружающей соединительные провода, значительны и погрешность при измерении может превысить допустимую величину, применяют трехпроводную систему подключения, которая состоит в том, что одну из вершин моста переносят непосредственно к головке термометра. При таком присоединении сопротивление одного провода Rnp прибавляется к сопротивлению Rt, а сопротивление второго провода — к сопротивлению R2.

 








Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 2321. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Различия в философии античности, средневековья и Возрождения ♦Венцом античной философии было: Единое Благо, Мировой Ум, Мировая Душа, Космос...

Характерные черты немецкой классической философии 1. Особое понимание роли философии в истории человечества, в развитии мировой культуры. Классические немецкие философы полагали, что философия призвана быть критической совестью культуры, «душой» культуры. 2. Исследовались не только человеческая...

Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы № 113/у Обменная карта родильного дома...

Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия