4.3 Термоперобразователи сопротивления
Принцип действия Термоперобразователей сопротивления (ТС) основан на способности проводников изменять своё электрическое сопротивление при изменении температуры измеряемого объекта. Основным параметром, характеризующим изменение электрического сопротивления является температурный коэффициент электрического сопротивления, 1/oC:
где R0 – сопротивление термометра при t = 0oC;
-
чувствительность термопреобразователя,
определяемая по интерполяционным
уравнениям, приведенным в ГОСТ
6651-94 для медных, платиновых и никелевых
термометров, применяемых в России.
Чувствительность зависит от диапазона измерения температуры. Например, для медного термометра с W100 =1,4260 в диапазоне температур от минус 10 до плюс 200 oC уравнение имеет вид линейной зависимости:
Для платинового термометра с W100=1,3910 зависимость чувствительности от температуры более сложная и для диапазона измерения от 0 до 1100 oC имеет вид
где А и В – интерполяционные коэффициенты, выбираемые по ГОСТ 6651-94.
Нужно указать, что W100 представляет собой отношение электрического сопротивления чувствительного элемента ТС при 100 oC (R100) к электрическому сопротивлению при 0 oC (R0).
Таким образом W100=R100/R0, также как и а, является общепринятым показателем степени чистоты металла, из которого выполнен ТС, и косвенно отражает воспроизводимость термометрической характеристики.
В зависимости от номинального значения сопротивления при 0 oC (R0) и номинального значения отношения сопротивлений W100 в ГОСТ 6651-94 представлены номинальные статические характеристики термометров сопротивления (НСХ) указанные в табл 4.4.
Таблица 4.4.
Обозначение НСХ ТС
Тип ТС |
Номинальное значение сопротивления при 0 oC, R0, Ом |
Условные обозначения НСХ |
||
В СНГ |
Международное |
|||
платиновый (ТСП) |
1 10 50 100 500 |
W100=1,3850 |
W100=1,3910 |
|
1П 10П 50П 100П 500П |
Pt1 Pt10 Pt50 Pt100 Pt500 |
Pt’1 Pt’10 Pt’50 Pt’100 Pt’500 |
||
Медный (ТСМ) |
10 50 100 |
W100=1,4260 |
W100=1,4280 |
|
10М 50М 100М |
Cu10 Cu50 Cu100 |
Cu’10 Cu’50 Cu’100 |
||
Никелевый (ТСН) |
100 |
W100=1,6170 |
||
100H |
Ni100 |
|||
Номинальные статические характеристики преобразования ТС должны соответствовать уравнению:
Rt=Wt·Ro,
где Rt – сопротивление ТС при температуре t, Ом;
Wt – значение отношения сопротивления при температуре t к сопротивлению при температуре 0 oC.
Значения Wt соответствующие НСХ, приведены для платиновых и медных ТС в приложении II.
Предельные отклонения сопротивлений от НСХ по классам допуска приведены в табл. 4.5.
Таблица 4.5
Предельные допускаемые отклонения НСХ ТС
Тип ТС |
Наименование характеристик |
Значение характеристик |
Платиновые (ТСП) |
Диапазон измеряемых температур, oC Класс допуска Предел допускаемых отклонений НСХ по классам допуска, oC: А
В
С |
минус 260 – плюс 850 (1100 – для единичного производства) А, В,С
от -220 до +850 oC ±(0,15+0,002·| t |) от -220 до +1100 oC ±(0,3+0,005·| t |) от -100 до +300 oC ±(0,6+0,008·| t |) |
Медные (ТСМ) |
Диапазон измеряемых температур, oC Класс допуска Предел допускаемых отклонений НСХ по классам допуска, oC: А
В
С |
минус 200 – плюс 200 А, В,С
от -50 до +120 oC ±(0,15+0,002·| t |) от -200 до +200 oC ±(0,25+0,0035·| t |) от -200 до +200 oC ±(0,5+0,0065·| t |) |
Никелевые (ТСН) |
Диапазон измеряемых температур, oC Класс допуска Предел допускаемых отклонений НСХ по классам допуска, oC: С |
минус 60 – плюс 180 С
от -60 до 0 oC ±(0,3+0,00165·| t |) от 0 до +180 oC ±(0,3+0,008·| t |) |
t – значение измеряемой температуры, oC.