Методы и средства контактных электроизмерений температуры
Погрешности, возникающие при измерении температуры термометрами сопротивления, вызываются нестабильностью во времени начального сопротивления термометра и его ТКС, изменением сопротивления линии, соединяющей термометр с измерительным прибором, перегревом термометра измерительным током.
Термометры сопротивления относятся к одним из наиболее точных преобразователей температуры. Так, например, платиновые теоморезисторы позволяют измерять температуру с погрешностью порядка 0,001° С.
Полупроводниковые терморезисторы отличаются от металлических меньшими габаритами и большими значениями ТКС.
ТКС полупроводниковых терморезисторов (ПТР) отрицателен и уменьшается обратно пропорционально квадрату абсолютной температуры: a = B/Θ2. При 20° С величина ТКС составляет 2—8 проц/К.
Температурная зависимость сопротивления ПТР (рис. 7, кривая 2) достаточно хорошо описывается формулой RT = AeB/Θ, где Θ — абсолютная температура; А — коэффициент, имеющий размерность сопротивления; В — коэффициент, имеющий размерность температуры. На рис. рис. 7 для сравнения приведена температурная зависимость для медного терморезистора (кривая 1). Для каждого конкретного ПТР коэффициенты А и В, как правило, постоянны, за исключением некоторых типов 1 ПТР (например, СТ 3-14), для последних В может принимать два разных значения в зависимости от диапазона измеряемых температур.
Если для применяемого ПТР не известны коэффициенты А и В, но известны сопротивления R1 и R2 при Θ1 и Θ2, то величину сопротивления и коэффициент В для любой другой температуры можно определить из соотношений
'
Конструктивно терморезисторы могут быть изготовлены самой разнообразной формы. На рис. 8 показано устройство нескольких типов терморезисторов. Терморезисторы типа ММТ-1 и КМТ-1 представляют собой полупроводниковый стержень, покрытый эмалевой краской с контактными колпачками и выводами. Этот тип терморезисторов может быть использован лишь в сухих помещениях.,
Терморезисторы типов ММТ-4 и КМТ-4 заключены в металлические капсулы и герметизированы, благодаря чему они могут быть использованы в условиях любой влажности и даже в жидкостях, ие являющихся агрессивными относительно корпуса терморезистора.
Особый интерес представляют миниатюрные полупроводниковые терморезисторы, позволяющие измерять температуру малых объектов с минимальными искажениями режима работы, а также температуру, изменяющуюся во времени. Терморезисторы СТ1-19 и СТЗ-19 имеют каплевидную форму. Чувствительный элемент в них герметизирован стеклом и снабжен выводами из проволоки, имеющей низкую теплопроводность. В терморезисторе СТЗ-25 чувствительный элемент также помещен в стеклянную оболочку, диаметр которой доведен до 0,5—0,3 мм. Терморезистор с помощью выводов прикреплен к траверсам.
Рис. 8
В табл. 4 представлены основные характеристики некоторых ПТР. В графе «номинальные сопротивления» приведены крайние значения рядов номинальных сопротивлений, нормируемых для большинства ПТР при 20° С. Исключение составляют ПТР типов
Таблица 4
| Тип ПТР | Номинальное сопротивление, кОм | Постоянная В, K∙1012 | Диапазон рабочих температур, oС | Коэффициент рассеяния, мВт/К | Постоянная времени (нe более), с |
| КМТ-1 | .22—1000 | 36—72 | От —60 до +180 | 5 | 85 |
| ММТ-1 | 1—220 | 20,6—43 | От —60 до +125 | 5 | 85 |
| СТЗ-1 | 0,68—2,2 | 28,7—34 | От —60 до +125 | 5 | 85 |
| КМТ-4 | 22—1000 | 36—72 | От —60 до +125 | 6 | 115 |
| ММТ-4 | 1—220 | 20,6—43 | От —60 до +125 | 6 | 115 |
| ММТ-6 | 10—100 | ³20,6 | От —60 до +125 | 1,7 | 35 |
| СТЗ-6 | 6,8—8,2 | 20,5-24 | От —90 до +125 | 1,6 | 35 |
| КМТ-10 | 100—3300 | ³36 | 0—125 | — | — |
| КМТ-1 Оа | 100—3300 | ³36 | 0-125 | 1 | 75 |
| КМТ-11 | 100—3300 | ³36 | 0—125 | 0,8 | 10 |
| СТ4-2 | 2,1—3,0 | 34,7—36,3 36,3—41,2 | От —60 до +125 | 36 | — |
| СТ4-15 | 1,5-1,8 | 23,5—26,5 29,3—32,6 | От -60 до +180 | 36 | — |
| КМТ-17 (а, б) | 0,33—22 | 36—60 | От —60 до +155 | 2 | 30 |
| КМТ-17в | 0,33—22 | 36—60 | От —60 до +100 | 2 | 30 |
| СТ1-17 | 0,33—22 | 36—60 | От —60 до +100 | 2 | 30 |
| СТЗ-17 | 0,033—0,33 | 25,8—38,6 | От —60 до +100 | 3 | 30 |
| СТ4-17 | 1,5—2,2 | 32,6—36 | От —80 до +100 | 2 | 30 |
| КМТ-14 | 0,51—7500 | 41—70 | От —10 до +300 | 0,8 | 60 |
| СТЗ-14 | 1,5-2,2 | 26—33 27,5—36 | От —60 до +125 | 1,1 | 4 |
| СТ1-18 | 1,5—2200 | 40,5—90 | От —60 до +300 | 0,2 | 1 |
| СТЗ-18 | 0,68—3.3 | 22,5—32,5 | От —90 до +125 | 0,18 | 1 |
| СТ1-19 | 3,3—2200 | 42,3—72 | От -60 до +300 | 0,6 | 3 |
| СТЗ-19 | 2,2—15 | 29, 38, 5 | От —90 до +125 | 0,5 | 3 |
| СТЗ-25 | 3,3—4,5 | 26—32 | От —100 до+125 | 0,08 | 0,4 |
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12