Термични съпротивления и тяхното използване

Когато преминава електрически ток, в проводника се генерира топлина. Част от тази топлина отива за нагряване на самата жицадругата част се отделя в околната среда чрез конвекция, топлопроводимост (проводници и носители) и радиация.

При стабилно термично равновесие температурата и съответно съпротивлението на проводника зависят както от големината на тока в проводника, така и от причините, които влияят на преноса на топлина към околната среда. Тези причини включват: конфигурацията и размерите на проводника и фитингите, температурата на проводника и средата, скоростта на средата, нейния състав, плътност и др.

Зависимостта на съпротивлението на проводника от температурата, скоростта на движение на околната среда, нейната плътност и състав може да се използва за измерване на тези неелектрически величини чрез измерване на съпротивлението на проводника.

Проводникът, предназначен за определената цел, е измервателен преобразувател и се нарича термична устойчивост.

За успешното използване на термичното съпротивление за измерване на неелектрически величини е необходимо да се създадат условия, при които измереното неелектрическо количество да има най-голямо влияние върху стойностите на термичното съпротивление, докато други величини, напротив, не биха, ако е възможно, повлияйте на неговата устойчивост.

Когато се използва термично съпротивление, човек трябва да се стреми да намали преноса на топлина чрез проводимостта на проводника и радиацията.

При дължина на проводника, значително надвишаващ диаметъра му, откатът през топлопроводимостта на проводника може да бъде пренебрегнат, ако температурната разлика между проводника и средата не надвишава 100 ° C. Ако посочените връщания на топлина не могат да бъдат пренебрегнати, те са взети предвид при калибрирането.

Наричат ​​се устройства с термично съпротивление за измерване на скоростта на газовия (въздушния) поток анемометри с гореща жица.

Топлинното съпротивление е тънка жица, чиято дължина е 500 пъти диаметъра.

Ако поставим това съпротивление в газова (въздушна) среда с постоянна температура и преминаваме постоянен ток през нея, тогава, приемайки, че топлината се отделя само чрез конвекция, получаваме зависимостта на температурата, а оттам и величината на топлинната съпротивление, върху скоростта на движение на газовия (въздушния) поток …

Извикват се инструменти за измерване на температури, при които термопреносите се използват като преобразуватели съпротивителни термометри… Те се използват за измерване на температури до 500 ° C.

В този случай RTD температурата трябва да се определя от температурата на измерената среда и не трябва да зависи от тока в преобразувателя.

Топлоустойчивостта трябва да се отърве от материали с висока температурен коефициент на съпротивление.

Най -често използваните платина (до 500 ° C), мед (до 150 ° C) и никел (до 300 ° C).

За платината зависимостта на съпротивлението от температурата в диапазона от 0 — 500 ° C може да се изрази с уравнението rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / град, където αn = 3,94 x 10-3 1 / градус, βn = -5.8 x 10-7 1 / град

За мед зависимостта на съпротивлението от температурата в рамките на 150 ° C може да се изрази като rt = ro NS (1 + αмT),където αm = 0,00428 1 / град.

Зависимостта на съпротивлението на никела от температурата се определя експериментално за всяка марка никел, тъй като неговият температурен коефициент на съпротивление може да има различни стойности, а освен това зависимостта на съпротивлението на никела от температурата е нелинейна.

По този начин, по величината на съпротивлението на преобразувателя, е възможно да се определи неговата температура и съответно температурата на околната среда, в която се намира термичното съпротивление.

Топлинното съпротивление в термометрите за съпротивление е тел, навит върху рамка, изработена от пластмаса или слюда, поставена в защитна обвивка, чиито размери и конфигурация зависят от предназначението на термометъра за съпротивление.

Всеки термометър за съпротивление може да се използва за измерване на съпротивлението.

дза измерване на температурите използвайте също насипни полупроводникови съпротивления с температурен коефициент на съпротивление, около 10 пъти по -голям от този на металите (-0,03 — -0,05)1/градушка.

Полупроводниково термоустойчивост (тип MMT) произведеноИвайПроизвеждат се по керамични методи от различни оксиди (ZnO, MnO) и серни съединения (Ag2S). Те имат съпротива 1000 — 20 000 ома и може да се използва за измерване на температурите -100 преди + 120 ° C.