Бесплатная техническая библиотека

Датчики. Теромопреобразователи сопротивления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочник электрика

 Комментарии к статье

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 Е_T 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:

• простота изготовления и надежность в эксплуатации;
• дешевизна;
• отсутствие источников питания;
• возможность измерений в большом диапазоне температур.

Наряду с этим термопарам свойственны и некоторые недостатки:

• меньшая, чем у терморезисторов, точность измерения;
• наличие значительной тепловой инерционности;
• необходимость введения поправки на температуру свободных концов;
• потребность в применении специальных соединительных проводов.

Инфракрасные датчики (пирометры) - это приборы, использующие энергию излучения нагретых тел, что позволяет измерять температуру поверхности на расстоянии.

Пирометры делятся на три категории:

• радиационные;
• яркостные;
• цветовые.

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.

Смотрите другие статьи раздела Справочник электрика.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Специфический юмор интернет-троллей 22.03.2024 Анонимность в интернете часто раскрывает самые негативные стороны человеческой природы. Так называемые "тролли" активно оскорбляют и унижают других пользователей, их поведение связано с макиавелизмом, нарциссизмом, психопатией и садизмом. Ученые из Германии и Массачусетского технологического института проанализировали типы юмора среди людей, склонных к троллингу, и изучили влияние социальной изоляции на это поведение. Участникам исследования предлагалось играть в виртуальную игру, чтобы смоделировать социальное исключение. В качестве участников исследования были привлечены 1026 человек (средний возраст - 26,5 года; 77,2% - женщины), подобранных из четырех университетов Германии и с помощью популярного сайта по психологии. Сначала добровольцы предоставили свои демографические данные и ответили на вопросы о наличии поддельных аккаунтов, если таковые имелись. После этого им были предложены опросники, направленные на оценку склонности к интернет-троллингу, черт "темной тетради" и определение стиля юмора. После заполнения анкет участников, случайным образом разделенных на две группы, пригласили принять участие в виртуальной игре "Cyberball Paradigm" с перебрасыванием мяча. Эта игра используется в психологии для имитации социального взаимодействия и исключения. Участникам объяснили, что они играют с другими участниками, но на самом деле экспериментаторы контролировали процесс, решая, кто будет включен в игру, а кто исключен. Участники одной группы получали по 10 бросков мяча из 30, в то время как участникам другой группы доставался только один бросок, что создавало ощущение социальной изоляции. После завершения игры участников попросили оценить свою мотивацию к троллингу. Исследователи пришли к выводу, что люди, склонные к троллингу, предпочитают агрессивные стили юмора, характеризующиеся подъемом собственной личности за счет других. Они также обнаружили корреляцию между троллингом и самоиронией, что оказалось неожиданным для авторов. Таким образом, троллям свойственно высмеивать не только других, но и свои собственные слабости и недостатки. Результаты анкетирования подтвердили сильную связь между склонностью к троллингу и чертами темной тетради. Что касается влияния социальной изоляции на стремление к троллингу, то оно не было подтверждено. После проведения эксперимента с игрой "Cyberball" участники, которые были исключены из игры, не проявили повышенной мотивации к троллингу по сравнению с участниками, которые были включены в игру. Результаты показали, что тролли предпочитают агрессивные стили юмора, а также имеют склонность к самоиронии. Влияние социальной изоляции на желание троллить не было подтверждено. Возможно, виртуальная игра не достаточно эффективна для вызова агрессивной реакции участников, либо разовый опыт социального отчуждения не оказывает немедленного влияния на стремление "троллить".

Другие интересные новости:

▪ Энергия из-под Йеллоустоуна

▪ Автомобиль узнает владельца по отпечатку пальца

▪ Ожидается рост популярности гелиевых жестких дисков

▪ Квантовая интегральная схема

▪ Вред антибиотиков и антисептиков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Повторенье - мать ученья. Крылатое выражение

▪ статья Зачем французский летчик сбросил на немцев мяч вместо бомбы? Подробный ответ

▪ статья Академический узел. Советы туристу

▪ статья Измеритель угла ЗСК - приставка к мультиметру. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Спичка в равновесии. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026