termometre cu rezistență

termorezistențe sunt utilizate pe scară largă pentru măsurarea temperaturilor în intervalul de la -260 la 750S. În unele cazuri, acestea pot fi utilizate pentru măsurarea temperaturilor de până la 1000 ° C.

În utilizarea ambelor metale pure și un număr de materiale semiconductoare ca material pentru termometre cu rezistență.

termometre cu rezistență de acțiune bazate pe proprietatea conductoare și semiconductori schimbă rezistența electrică cu o schimbare a temperaturii mediului lor.

Este cunoscut faptul că coeficientul de temperatură al rezistenței electrice a metalelor pozitive (rezistența crește cu creșterea temperaturii) și semiconductor - negativ (rezistența scade odată cu creșterea temperaturii). Acest lucru se explică prin diferența în structura lor moleculară. Rezistența electrică a creșterilor de metal cu temperatură datorită difuziei crescută a electronilor prin neomogenitățile ale rețelei cristaline, vibrațiile termice cauzate de o creștere a ionilor în jurul pozițiilor lor de echilibru. Numărul de purtători - electronii de conducție - foarte mare și nu depinde de temperatură. In semiconductori cu creșterea temperaturii, numărul de conducție (purtători) de electroni crește brusc, astfel încât rezistența electrică scade brusc.

Măsurarea temperaturii folosind termometre cu rezistență electrică este redus la măsurarea RTD activ, care este de obicei realizată prin măsurarea curentului în circuit. Circuitul de măsurare este format din trei elemente: un termometru cu rezistență, echipament electric pentru alimentarea cu energie electrică și curent.

termorezistențe de metal sunt cele mai răspândite, sunt un element sensibil sub forma unui (diametru 0,05 mm) subțire de sârmă 2 rănii în jurul plăcii de mică 1 (sau cilindrul de plastic) și plasate într-un capac de protecție 3 (fig. 2.1). sârmă fabricate în principal din platină pură sau cupru. Prin urmare distinge termometre cu rezistență de platină (TSP) și termorezistențe cupru (SCI).

Rezistența in metale pure mai mare decât cea a aliajelor, metale pure sunt totuși utilizate pentru fabricarea RTD.

Pentru prelucrarea metalelor RTD RTD și TSM calibrare standard de tabel de calibrare standardizate, care poate fi determinată folosind valoarea măsurată a temperaturii Termorezistență mediul său și, invers, pentru a determina termorezistență pentru diferite valori ale temperaturii.

termorezistențe metal au următoarele avantaje: precizie mare, capacitatea de a utiliza pachetul include instrumente cu scale standard, interschimbabilitatea, capacitatea de a centraliza controlul temperaturii prin adăugarea mai multor RTD interschimbabile prin trecerea la un dispozitiv de măsurare unic, capacitatea de a le utiliza cu sistemele informatice informații.

Amestecurile de materiale semiconductoare diferite utilizate pentru elementele de fabricație semiconductoare termometre rezistență sensibile (termistoare): oxizi de cupru și mangan, cobalt și oxizi de mangan, dioxid de titan și oxid de magneziu, etc. pentru a măsura temperatura utilizată termometrul cu rezistență redusă germaniu.

Elementul de detectare termistorului sunt realizate din diferite forme. Cea mai comună formă sub forma unei mici tijă cilindrică, șaibă și granule. Pentru a se proteja de posibilele deteriorări mecanice și a efectelor nocive ale mediului a cărui temperatură se măsoară, elementul sensibil este acoperit cu email, este plasat într-o husă de protecție.

Fig. 2.2 și conține elementul sensibil termistor semiconductor, care este sub forma unei tije cilindrice mici 8 acoperite cu o vopsea email și metal folie 3, cu capace de contact 2, 4 și terminalele 1, 5. în afara termistor capac de protecție 7, partea superioară, care are un izolator de sticlă 6.

Fig. 2.2b prezintă un termistor, al cărui element de 1 sensibil este realizat ca un diametru minge de 0,5 mm, învelișul de sticlă protejat 4. Într-o bilă montat electrozi din platină 2 conectate la terminalele 3.

Pentru termistoare disponibile comercial semiconductoare (MFR) dependența de rezistență la temperaturi care să nu depășească 100 ° C, este dată de:

,

în care - termometrul rezistență la temperatura T, exprimată în grade Kelvin; A, B și b - coeficienți constanți în funcție de materialul și construcția termometru.

Avantajele termometrelor de rezistență din materiale semiconductoare sunt: ​​sensibilitate ridicată, care este de aproximativ un ordin de mărime mai mare decât sensibilitatea termorezistențe metal; inerție redusă, care este esențială pentru studiul proceselor termice tranzitorii; o mare rezistență (de la câteva sute de kohmi), nepermițând luate în considerare atunci când se măsoară schimbarea de temperatură a rezistenței firelor de legătură, atunci când temperatura mediului se schimbă.

Cu toate acestea, termistori semiconductoare au o serie de dezavantaje semnificative, care impiedica lor pe scara larga la locul de muncă. Acestea se referă în principal variație mare de temperatură chiar și într-unul și același tip (semnificativ diferite valori ale rezistenței nominale și a coeficienților de temperatură pentru termometre de același tip). Aceasta elimină interschimbabilitatea și posibilitatea de a obține un tabel de calibrare pentru un anumit tip de termistori semiconductoare. Fiecare instanță a unui termistor pentru măsurarea temperaturii și semnalizare trebuie calibrate individual. Alte dezavantaje includ neliniarității rezistenței electrice în funcție de temperatură și de disipare redus de energie permisă în timpul trecerii unui curent de măsurare.

La măsurarea temperaturii într-un mediu industrial termorezistențe electric utilizat într-un Logomere, punte echilibrat dispozitive complet automate și automate de compensare. Trebuie avut în vedere faptul că aceste dispozitive sunt prevăzute cu o scară gradată în grade Celsius, ceea ce este valabil numai pentru un anumit termometru cu rezistență de calibrare și valoarea reglată a rezistenței conductoarelor termometru cu un instrument de măsurare.

Luați în considerare circuitul podului echilibrat automat.

poduri echilibrate automate sunt instrumente de mare precizie grad tehnic. Ele arată expunerea și utilizarea înregistrării sau înregistrarea pe disc sau pe graficul benzii. Dispozitivele cu o diagramă bandă utilizată pentru măsurarea și înregistrarea temperaturii la un moment dat (un singur punct) sau mai multe puncte (multipunct). Dispozitivele cu diagrama circulară produsă numai singletons. Scale echilibrare automată pod este gradat în grade Celsius, cu indicarea apartenenței la un anumit termometru cu rezistență de calibrare.

Conform dispozitivului de pod echilibrat automat diferit de circuitul de potențiometru doar de măsurare de circuit. Fig. 2.3 Diagrama schematică dat de pod echilibrat automat. Circuitul de masurare include; R1, R2 și R3 - rezistori care formează cele trei brațe ale circuitului de pod, al patrulea umăr format rezistența termometru - slidewire - shunt sârmă diapozitiv, care servește pentru soprotivleniyado fiting valoare predeterminată normalizate, - un rezistor pentru stabilirea intervalului de măsurare, - o rezistență suplimentară pentru reglarea valorii inițiale a scalei - un rezistor de balast în circuitul de alimentare pentru limitarea curentului; - Rezistențe de linie de ajustare rezistență până la o anumită valoare. T0 - colector; C1 și C2 - condensatorii creează defazarea dorită (90) între flux magnetic și înfășurarea de excitație și tensiunea înfășurării de control necesare pentru înfășurarea de excitație; C3 - un condensator conectat în paralel cu înfășurarea motorului reversibil controlul, acesta șunturi pentru a compensa componenta inductivă a curentului în această înfășurare; DM - un motor pentru deplasarea aparatului de imprimare banda de transport sau diagramă. Toate rezistoare sunt realizate din sârmă manganin, prin urmare, variații de temperatură nu afectează valorile de rezistență ale acestor rezistoare.

termorezistență conectat la un circuit punte pentru tehprovodnoy.

Măsurarea temperaturii și înregistrarea sunt realizate după cum urmează. schimbarea rezistentei termistorului dezechilibrează circuitul de pod, și apare o eroare diagonală de tensiune punte AB, care se aplică la transformator de intrare, și apoi este amplificat la o valoare suficientă pentru acționarea motorului RD reversibil. arborele de ieșire a motorului se rotește în ambele sensuri, în funcție de semnul semnalului de eroare, și mută cursorul Slidewire stylus SP. In realizarea unui echilibru al circuitului punte a arborelui de ieșire al motorului este oprit, iar motorul Slidewire, un pointer și un înregistrator stilou ocupă poziția corespunzătoare termometrului rezistenței măsurate și deci temperatura obiectului masurat.

circuit punte prezentat în figura 2.2, este în echilibru cu condiția

,

în care - rezistență redusă la porțiunea Slidewire motor din stânga k - rezistență redusă la suprafață dreaptă a motorului Slidewire A.

punte echilibrată automată a seta eroarea de bază tolerabilă, exprimată ca procent din valoarea de reper. Acesta este de 0,25 ili0,5.

Industria internă produce următoarele tipuri de bază de pod echilibrat automat: arătând KPM1 și KVM1; și care prezintă o diagramă bandă de înregistrare KSM1 și KSM2 KSM4; afișarea și înregistrarea cu o diagramă circulară KSM3. Aceste dispozitive au dispozitive suplimentare de semnalizare și de control și pot fi utilizate în sistemele de semnalizare și de control al temperaturii.