1.2.1 Датчики температуры

По принципу действия промышленные приборы подразделяются на виды:

1) Манометрические термометры – основаны на изменении давления среды в замкнутом объеме при изменении температуры.

2) Термометры сопротивления – основаны на изменении сопротивления проводников и полупроводников при изменении температуры.

3) Термопары – основаны на изменении термоЭДС при изменении температуры.

4) Термометры излучения (Пирометры):

- яркостные (основаны на измерении яркости нагретого тела),

- радиационные (основаны на изменении мощности излучения нагретого тела).

1.2.1 Датчики температуры. А) Термометры сопротивления (тс)

По принципу действия промышленные приборы подразделяются на виды:

1) Манометрические термометры – основаны на изменении давления среды в замкнутом объеме при изменении температуры.

2) Термометры сопротивления – основаны на изменении сопротивления проводников и полупроводников при изменении температуры.

3) Термопары – основаны на изменении термоЭДС при изменении температуры.

4) Термометры излучения (Пирометры):

- яркостные (основаны на измерении яркости нагретого тела),

- радиационные (основаны на изменении мощности излучения нагретого тела).

Термометры сопротивления (ТС)

Различают проволочные и полупроводниковые.

а) Проволочные ТС – тонкая проволока d=0.05-0.1 мм лаковой изоляции, наматываемой на каркас круглой, прямоугольной и крестообразной форм из диэлектрич.материалов Принцип действия основан на изменении сопротивления проводников при изменении температуры по зависимости:

R_t=R₀(1+αt+βt²)

R_t - сопротивление проводника при t ⁰C

R₀ - сопротивление проводника при t=⁰C

- зависит от материала датчика

В качестве материала примем Cu или Pt в виде проволоки = (0,01-0,1) мм, покрытый изоляцией и наматываемый на каркас из слюды, кварца и др. диэлектриков.

Медные ТС (ТСМ). Предел изменяемых t = (0 - 180) ⁰С

Платиновые t = (0 - 800) ⁰C

Основная характеристика данных датчиков при изменении t на 1⁰С

= R / t *100

Рабочая длинна l = (70 - 1000)мм

Данные датчика присоединен к вторичным проборам, образуя вторичная цепь. Вторичные приборы: логометры, (измерители сопротивления), а также автоматически уравновешивающие мосты. Датчик включается в одну из плеч мостов системы.

Сопротивление датчика измеряется след. способами:

1. датчик включается последовательно сопротивлению нагрузки при const напряжении, питающим цепь

2. Д включается в одно из плеч мостовой измерительной схемы, кот. реализуется в автоматических уравновешенных мостах

3. Д последовательно включ-ся по входу вторичного прибора

1.2.1 Датчики температуры. Б) Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)

По принципу действия промышленные приборы подразделяются на виды:

1) Манометрические термометры – основаны на изменении давления среды в замкнутом объеме при изменении температуры.

2) Термометры сопротивления – основаны на изменении сопротивления проводников и полупроводников при изменении температуры.

3) Термопары – основаны на изменении термоЭДС при изменении температуры.

4) Термометры излучения (Пирометры):

- яркостные (основаны на измерении яркости нагретого тела),

- радиационные (основаны на изменении мощности излучения нагретого тела).

Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)

Полупроводники занимают место м/д проводниками и диэлектриками. Имеет отрицательный температурный коэфф-т. Сопротивления, т.е. с увеличением темп-ры сопротивление проводника уменьшается.

R_t = A*e^В/Т

R_t - сопротивление проводника при Т, К.

А – коэффициент (от материала проводника)

Основные характеристики термистора:

- температурный коэфф -

- мощность рассеивания – мощность, которая рассеивается от датчика (термистора) в ОС, не вызывая его нагрева.

- постоянное время Tв - характеризует инерционные свойства термистора.

- вольт – амперная характеристика

T1>T2>T3

Каждая хар-ка соответствующее установившейся Т,°С. Имеет два выраженных участка: 1- линейная часть. По этому участку ток , протекает по термистеру, небольшой , не вызывает нагрев, т.е. вся Е выделяется в ОС. Сопротивление зависит от U. На (1) термистор используется в качестве датчика температуры.

При дальнейшем протекании тока, нагрев термистера увеличивается, т.е. уменьшается U.

На этом участке термистор применяется в качестве 2-х позиционного регулятора.

Область применения термистора обширна: в схемах компенсации (ввиду маленьких растворов), в качестве 2-х позиционных регуляторов.

Выпускают: ММТ-1, 4, 5, 10

КМТ -1, 4, 5, 11

Покрыты эмалевой краской, применяют в сухих неагрессивных средах. Т = (0 - 180)⁰С.

КМТ-1 помещается в защищенную металлическую капсулу – измерение t в жидкости, газообразных, агрессивных средах, находящихся под давлением.

Достоинство: малые габариты.

Недостатки: значительная погрешность измерения t.