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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Бактерии производят топливо 25.03.2022 Изучая фермент, с помощью которого бактерии катализируют эту реакцию, ученые обнаружили ключевые структуры, управляющие этим процессом. Правда, как управлять им эксперты пока не знают. Специалисты из Северо-Западного университета (Чикаго, США) смогли найти бактерии, которые производят топливо. Так, был проведен эксперимент, с метанотрофными микроорганизмами. Они потребляют примерно 30 миллионов метрических тонн метана ежегодно. Таким образом бактерии превращают парниковые газы буквально в дизельное топливо. Ученые пока не могут понять, как именно можно использовать эту особенность бактерий на пользу человечества. При этом, во время изучения фермента, с помощью которого бактерии катализируют эту реакцию, ученые выявили главные структуры, управляющие этим процессом. По словам исследователей, метах имеет прочные связи, а потому фермент, который может эти связи разорвать, - настоящее открытие.

Другие интересные новости:

▪ Сверхточные запутанные атомные часы

▪ Контроллер Silicon Motion SM2262 для SSD

▪ Потребляемый интернет-трафик растет с диагональю смарфона

▪ Оптический зум смартфонов без увеличения их размеров

▪ Сверхгидрофобный материал

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гирлянды. Подборка статей

▪ статья Стекольный ухват для переноски. Советы домашнему мастеру

▪ статья Почему в пустыне нет воды? Подробный ответ

▪ статья Врач пульмонологического кабинета. Должностная инструкция

▪ статья Примерный перечень электротехнических устройств, необходимых для устройства электропроводки в жилом доме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Викторина онлайн. Интересные вопросы на любые темы. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025