Теромоперетворювачі опору. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Датчики. Теромоперетворювачі опору. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідник електрика

Принцип дії термоперетворювачів опору (терморезисторів) заснований на зміні електричного опору провідників та напівпровідників залежно від температури (розглянуто раніше).

Платинові терморезистори призначені для вимірювання температур у межах -260...+1100 °С. Широке поширення практично отримали більш дешеві мідні терморезистори, мають лінійну залежність опору від температури.

недоліком міді є невеликий її питомий опір та легка окислюваність при високих температурах, внаслідок чого кінцева межа застосування мідних термометрів опору обмежується температурою 180 °С. За стабільністю та відтворюваністю характеристик мідні терморезистори поступаються платиновим. Нікель використовується в недорогих датчиках вимірювання в діапазоні кімнатних температур.

Напівпровідникові терморезистори (термістори) мають негативний чи позитивний температурний коефіцієнт опору, значення якого при 20 °С становить (2-8)/10^-2 (°С)^-1, тобто на порядок більше, ніж у міді та платини. Напівпровідникові терморезистори при дуже малих розмірах мають високі значення опору (до 1 МОм). Як напівпровідниковий матеріал використовуються оксиди металів: напівпровідникові терморезистори типів КМТ - суміш оксидів кобальту та марганцю та ММТ - міді та марганцю.

Напівпровідникові датчики температури мають високу стабільність характеристик у часі і застосовуються для зміни температур в діапазоні від 100 до 200 °С.

Термоелектричні перетворювачі (термопари) - це прилади, принцип дії яких ґрунтується на термоелектричному ефекті. Цей ефект полягає в тому, що за наявності різниці температур місць з'єднань (спаїв) двох різнорідних металів або напівпровідників у контурі виникає електрорушійна сила, яка називається термоелектрорушійною (скорочено) термоЕРС).

У певному інтервалі температур можна вважати, що термоЕРС прямо пропорційна різниці температур Т = Т₁ - Т₀ між спаєм та кінцями термопари.

Сполучені між собою кінці термопари, що занурюються в середу, температура якої вимірюється, називають робочим кінцем термопари. Кінці, які знаходяться у навколишньому середовищі і зазвичай приєднані проводами до вимірювальної схеми називають вільними кінцями. Температуру цих кінців необхідно підтримувати незмінною. При цій умові термоЕРС Е_T буде залежати тільки від температури T₁ робочого кінця:

де З - коефіцієнт, що залежить від матеріалу провідників термопари.

Створювана термопарами ЕРС порівняно невелика. Вона не перевищує 8 мВ на кожні 100 ° С і зазвичай не перевищує за абсолютним значенням 70 мВ. Термопари дозволяють виміряти температуру в діапазоні від -200 до +2200 °С.

Найбільшого поширення виготовлення термоелектричних перетворювачів отримали платина, платинородій, хромель, алюмель.

Термопари мають такі переваги:

простота виготовлення та надійність в експлуатації;
дешевизна;
відсутність джерел живлення;
можливість вимірів у великому діапазоні температур.

Поряд із цим термопарам властиві і деякі недоліки:

менша, ніж у терморезисторів, точність виміру;
наявність значної теплової інерційності;
необхідність запровадження поправки на температуру вільних кінців;
потреба у застосуванні спеціальних з'єднувальних проводів.

Інфрачервоні датчики (пірометри) - це прилади, що використовують енергію випромінювання нагрітих тіл, що дозволяє вимірювати температуру поверхні на відстані.

Пірометри поділяються на три категорії:

радіаційні;
яскраві;
колірні.

Радіаційні пірометри використовуються для вимірювання температури від 20 до 2500 °С, причому прилад вимірює інтегральну інтенсивність випромінювання реального об'єкта.

Яскраві (оптичні) пірометри використовуються для вимірювання температур від 500 до 4000 °С. Принцип їх дії заснований на порівнянні у вузькій ділянці спектра яскравості об'єкта, що досліджується, з яскравістю зразкового випромінювача (фотометричної лампи).

Колірні пірометри засновані на вимірі відношення інтенсивностей випромінювання на двох довжинах хвиль, що вибираються зазвичай у червоній або синій частині спектра; використовуються для вимірювання температури в діапазоні 800 °С.

Пірометри дозволяють вимірювати температуру в важкодоступних місцях і температуру об'єктів, що рухаються, високі температури, де інші датчики вже не працюють.

Автор: Корякін-Черняк С.Л.

Дивіться інші статті розділу Довідник електрика.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Озера Землі випаровуються швидше, ніж вважалося 06.07.2022

Вчені з Техаського університету заявили, що озера Землі випаровуються набагато швидше, ніж вважалося. І це випаровування відіграє значно більшу роль у гідрологічному циклі, ніж передбачалося, і істотно впливає на моделювання клімату та погоди.

Природні та штучні озер займають приблизно п'ять мільйонів квадратних кілометрів площі Землі. У них міститься близько 90% запасів прісної води та мешкає дивовижна різноманітність організмів.

Але підвищення температури та сонячної радіації, пов'язане із змінами у хмарному покриві, негативно впливають на озера. Зменшення крижаного покриву також призводить до того, що великі площі води схильні до впливу сонячного світла. Все це разом призводить до прискорення кругообігу води, від скупчення на суші до розсіювання в атмосфері.

Попередні оцінки цього процесу базувалися на швидкості випаровування, але тільки цих оцінок недостатньо для відображення чистого обсягу втрати озерної води через інші фактори, такі як цикли замерзання і відтавання. Через цю залежність від місцевих умов довкілля надійний показник випаровування має розраховуватися окремо кожному за озера.

Саме це і зробили автори нового дослідження для 1,42 мільйонів озер по всьому світу. Вони використовували щомісячну інформацію про втрати води з супутників у період з 1985 по 2018 рік та враховували швидкість випаровування, площу поверхні, тривалість льоду та зміни накопичення тепла для кожного з цих озер.

"Ми виявили, що довгострокове випаровування з озера становить 1500 плюс-мінус 150 кубічних кілометрів на рік, що на 15,4% більше, ніж попередні оцінки", - заявив провідний автор дослідження Ганг Чжао.

Тобто небо "вбирає" на три трильйони літрів води більше, ніж вважалося раніше. Виявилося також, що штучні водойми роблять непропорційно більший внесок у випаровування: 16% при місткості 5%.

З глобальної точки зору випаровування озер може бути вищим, ніж спільне використання води для побутових та промислових потреб. Водночас надійні дані про випаровування існують лише для незначної кількості озер.

Інші цікаві новини:

▪ Овочева дієта корисна при розсіяному склерозі

▪ Вибухонебезпечні Samsung Galaxy Note 7 повертаються у продаж

▪ Суперконденсатори VINATech VPC

▪ Людські тканини можна надрукувати

▪ Вакуумна дорога зі швидкістю 1200 км/год

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Досліди з хімії. Добірка статей

▪ стаття Я мислю, - значить, існую. Крилатий вислів

▪ стаття У якій країні жив бомж, який залишив у заповіті понад мільйон доларів? Детальна відповідь

▪ стаття Молокан дикий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Передавач малої потужності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Акустична система Verna 150-03. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт