|
|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Датчики. Теромопреобразователи сопротивления
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочник электрика Принцип действия термопреобразователей сопротивления (терморезисторов)
основан на изменении электрического сопротивления проводников и полупроводников
в зависимости от температуры (рассмотрен ранее).
Платиновые терморезисторы предназначены для измерения температур в пределах
-260...+1100 °С. Широкое распространение на практике получили более дешевые
медные терморезисторы, имеющие линейную зависимость сопротивления от
температуры.
Недостатком меди является небольшое ее удельное сопротивление и легкая
окисляемость при высоких температурах, вследствие чего конечный предел
применения медных термометров сопротивления ограничивается температурой 180 °С.
По стабильности и воспроизводимости характеристик медные терморезисторы уступают
платиновым. Никель используется в недорогих датчиках для измерения в диапазоне
комнатных температур.
Полупроводниковые терморезисторы (термисторы) имеют отрицательный или
положительный температурный коэффициент сопротивления, значение которого при 20
°С составляет (2-8)/10-2 (°С)-1, т. е. на порядок больше,
чем у меди и платины. Полупроводниковые терморезисторы при весьма малых размерах
имеют высокие значения сопротивления (до 1 МОм). В качестве полупроводникового
материала используются оксиды металлов: полупроводниковые терморезисторы типов
КМТ - смесь окислов кобальта и марганца и ММТ - меди и марганца.
Полупроводниковые датчики температуры обладают высокой стабильностью
характеристик во времени и применяются для изменения температур в диапазоне от
100 до 200 °С.
Термоэлектрические преобразователи (термопары) - это приборы, принцип действия
которых основан на термоэлектрическом эффекте. Этот эффект состоит в том, что
при наличии разности температур мест соединений (спаев) двух разнородных
металлов или полупроводников в контуре возникает электродвижущая сила,
называемая термоэлектродвижущей (сокращенно термоЭДС).
В определенном интервале температур можно считать, что термоЭДС прямо
пропорциональна разности температур Т = Т1 - Т0 между
спаем и концами термопары.
Соединенные между собой концы термопары, погружаемые в среду, температура
которой измеряется, называют рабочим концом термопары. Концы, которые находятся
в окружающей среде и обычно присоединенные проводами к измерительной схеме,
называют свободными концами. Температуру этих концов необходимо поддерживать
постоянной. При этом условии термоЭДС ЕT
будет зависеть только от температуры T1 рабочего конца:
 где С - коэффициент, зависящий от материала проводников термопары.
Создаваемая термопарами ЭДС сравнительно невелика. Она не превышает 8 мВ на
каждые 100 °С и обычно не превышает по абсолютному значению 70 мВ. Термопары
позволяют измерять температуру в диапазоне от -200 до +2200 °С.
Наибольшее распространение для изготовления термоэлектрических преобразователей
получили платина, платинородий, хромель, алюмель.
Термопары имеют следующие преимущества:
Наряду с этим термопарам свойственны и некоторые недостатки:
Инфракрасные датчики (пирометры) - это приборы, использующие
энергию излучения нагретых тел, что позволяет измерять температуру поверхности
на расстоянии.
Пирометры делятся на три категории:
Радиационные пирометры используются для измерения температуры от 20 °С до
2500 °С, причем прибор измеряет интегральную интенсивность излучения реального
объекта.
Яркостные (оптические) пирометры используются для измерения температур от 500 °С
до 4000 °С. Принцип их действия основан на сравнении в узком участке спектра
яркости исследуемого объекта с яркостью образцового излучателя (фотометрической
лампы).
Цветовые пирометры основаны на измерении отношения интенсивностей излучения на
двух длинах волн, выбираемых обычно в красной или синей части спектра;
используются для измерения температуры в диапазоне от 800 °С.
Пирометры позволяют измерять температуру в труднодоступных местах и температуру
движущихся объектов, высокие температуры, где другие датчики уже не работают.
Автор: Корякин-Черняк С.Л.
раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности журналы Техника - молодежи (годовые архивы) книга Рабочее место при монтаже и наладке вторичных цепей. Новиков А.И., Штуков М.В., 1984 книга Кибернетика без математики. Шилейко А.В., Шилейко Т.И., 1973 статья Сухие казеиновые краски справочник Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
|
Смотрите другие статьи раздела