Принцип действия и конструкция металлических терморезисторов

Терморезистором называется измерительный преобразова­тель, активное сопротивление которого изменяется при изменении температуры. В качестве терморезистора может использоваться метал­лический или полупроводниковый резистор. Датчики температуры с терморезисторами называются термометра­ми сопротивления.

Терморезисторы

Г.

Проблема критериев прогресса в живой природе вызывает споры среди ученых, и здесь единого мнения нет.

Регресс – (обратное движение) – тип развития, для которого характерен переход от высшего к низшему.

Содержание регресса составляют процессы деградации, понижения уровня организации, утраты способностей к выполнению тех или иных необходимых функций

Регресс включает так же моменты застоя, возврата к изжившим себя формам и структурам.

По своей направленности регресс противоположен прогрессу.

Ответьте на вопросы:

1.Назовите основные проблемы общественного развития, находящиеся в центре внимания социальной философии?

2.Как объясняют развитие общества натуралистические концепции?

3.В чем сущность идеи о решающем значении духовности в развитии общества?

4.Как объясняют социальное развитие технократические и марксистская теории?

5.Какой фактор является решающим в развитии общества?

6.Как философия понимает развитие истории?

7. Какие две позиции на развитие истории имеются в социальной философии?

8.Что такое прогресс и как объясняли его античные и христианские философы?

9.Как объясняли прогресс философы 17-19 веков?

10.Как объясняют прогресс сторонники диалектико-материалистического подхода в философии?

11.Пояснит, что означает регресс?

Литература: 1.Спиркин А.Г. «Философия» Москва 2000 г.

2.Сілаєва Т.О. «Філософія» Тернопіль 2000 р.

Автор: преподаватель КПТ Д.И.Островский.

Имеются два вида терморезисторов: металлические и полупровод­никовые.

Как известно, сопротивление металлов увеличивается с увеличением температуры. Для изготовления металлических терморезисторов обыч­но применяются медь или платина. Функция преобразования медного терморезистора линейна:

(4.145)

где — сопротивление при ;

— температурный коэффициент.

Функция преобразования платинового терморезистора нелинейна и обычно аппроксимируется квадратичным трехчленом. Температур­ный коэффициент платины примерно равен =3,91 • 10^-3 К^-1.

Чувствительный элемент медного терморезистора (рис. 4.41.а) представляет собой пластмассовый цилиндр 1, на который бифилярно в несколько слоев намотана медная проволока 2 диаметром 0,1 мм. Сверху катушка покрыта глифталевым лаком. К концам обмотки припаиваются медные выводные провода 3 диаметром 1,0—1,5 мм. Провода изолированы между собой асбестовым шнуром или фарфо­ровыми трубочками. Чувствительный элемент вставляется в тонко­стенную металлическую гильзу

 

4. Гильза с выводными проводами помещается в защитный чехол (рис. 4.41.б), который представля­ет собой закрытую с одного конца трубку. На открытом ее конце помещается клеммная головка 2. Для удобства монтажа защитный чехол может иметь фланец 3.

При изготовлении платиновых терморезисторов используются бо­лее теплостойкие материалы. Основные параметры наиболее распространенных терморезисто­ров и обозначения их градуировок по ГОСТ 6651-84 приведены в табл. 4.2. Номинальные функции преобразования (статические характерис­тики) медных и платиновых терморезисторов и их погрешность оп­ределяются ГОСТ 6651-84.

Схемы включения металлических терморезисторов. Термометр сопротивления и провода, соединяющие его со вторичным прибором,

включены последовательно. Обычно используются медные провода, сопротивление которых зависит от их температуры. Температурные изменения сопротивления проводов приводят к погрешности изме­рения температуры.

Вторичные преобразователи термометров сопротивления выпол­няются такими, чтобы максимально уменьшить эту погрешность. Ес­ли требуется наибольшая точность измерения температуры, например при метрологических работах, используется компенсационная схема, приведенная на рис. 4.42. По этой схеме применяют четырехзажимные платиновые терморезисторы. Провода 1—1 используются для подво­да тока, а два других 2-2 служат для измерения падения напряжения на термочувствительной обмотке. Падение напряжения измеря­ется с помощью потенциометра. Измеряется также падение напряже­ния на образцовой катушке . Сопротивление терморезистора при этом равно

(4.146)

Благодаря компенсационному методу измерения отсутствует паде­ние напряжения на проводах, соединяющих термометр с потенциомет­ром, и их сопротивление не влияет на результат измерения.

В менее ответственных случаях для измерения сопротивлений тер­морезисторов используются мосты: в лабораторной практике — с руч­ным уравновешиванием, в производственных условиях — автомати­ческие. Упрощенная схема автоматического моста показана на рис. 4.43. Измерительная цепь представляет собой мост, состоящий из мангани­новых резисторов и терморезистора . Напряжение питания моста Перемещением движка реохорда добиваются уравновеши­вания моста. Если мост не уравновешен, напряжение измерительной диагонали усиливается и подается на реверсивный двигатель РД. Вал двигателя через редуктор соединен с движком реохорда и перемещает его так, чтобы напряжение разбаланса уменьшалось. Перемещение про­должается до тех пор, пока мост не будет уравновешен. В автоматиче­ских мостах движок реохорда связан с отсчетным устройством, с за­писывающим устройством, регистрирующим текущие значения темпе­ратуры на диаграммной бумаге, с устройством регулирования темпе­ратуры, а также с устройством дистанционной передачи показаний. Погрешность автоматических мостов аналогична погрешности авто­матических потенциометров.

Термометр сопротивления может подключиться к мосту с помощью двух- или трехпроводного кабеля. Двухпроводный кабель дешевле, однако при его использовании сопротивления обоих проводов вклю­чаются последовательно с термометром в одно плечо. Токоведущие жилы кабеля выполнены из медного провода: при изменении темпера­туры их сопротивление изменяется, что вносит погрешность в измерение. Двухпроводный кабель используется в тех случаях, когда его тем­пература постоянна и погрешность, обусловленная ее изменением, не­значительна.

При включении термометра по трехпроводной схеме (рис. 4.43) по одной жиле кабеля к термометру подводится напряжение питания. К пле­чам моста термометр подсоединяется с помощью двух других жил, включенных в смежные плечи моста. Одинаковые изменения их сопро­тивлений практически на разбалансируют мост. Таким образом, исклю­чается погрешность, которая могла бы быть при изменении температу­ры кабеля.

Сопротивление терморезистора определяется его температурой. Последняя зависит не только от температуры окружающей среды, но и от проходящего по нему тока. Перегрев медного термометра током не должен превышать 0,4 °С, а платинового — 0,2 °С. Для этого ток не должен превосходить 10—15 мА.

Полупроводниковые терморезисторы. Чувствительный элемент по­лупроводникового терморезистора — термистора — изготавливается из окислов различных металлов: меди, кобальта, магния, марганца и др. Размолотые в мелкий порошок компоненты прессуются и спека­ются в виде столбика, шарика или шайбы. В надлежащих местах напы­ляются электроды и подпаиваются выводы из медной проволоки. Для предохранения от атмосферных воздействий чувствительный эле­мент термистора покрывают защитной краской, помещают в гермети­зирующий металлический корпус или запаивают в стекло.

С увеличением температуры сопротивление термисторов уменьша­ется. Их функцию преобразования (рис. 4.44) обычно аппроксими­руют выражением

(4.147)

где — сопротивление термистора при температурев Кельвинах; — постоянные, зависящие от материала и технологии, причем А зависит, кроме того, от размеров термистора и его формы.

Термисторы изготавливаются с номинальным сопротивлением (при 20 °С) от 1 до 200 кОм. В зависимости от типа они могут применять­ся для измерения температур от —100 до 120—600 °С чувствительность в 6—10 раз больше, чем чувствительность металлического терморезистора. Кроме того, термисторы имеют значительно меньшие массы и размеры. Имеются термисторы, выполненные в виде шариков диаметром от 0,006 до 2,5 мм. Теплоемкость таких термисторов на несколько порядков меньше, чем у металлических терморезисторов. Малая теплоемкость обусловливает малую инерционность термисторов. Имеются термисторы с постоянной тепловой инерцией несколько мил­лисекунд.

Недостатком термисторов явля­ется нелинейность функции преоб­разования, большой разброс их па­раметров, а также старение и неко­торая нестабильность характерис­тик. В течение первой недели их со­противление может измениться на , а за несколько месяцев еще на . В дальнейшем изменение сопротивления термистора происхо­дит медленнее, не превышая 0,2% в год. Термисторы обычно включаются в схему неравновесного или авто­матического моста. Приборы имеют индивидуальную градуировку, что обусловлено большим разбросом параметров и характеристик преобразователей. К вторичному прибору термисторы подсоединя­ются с помощью двухпроводного кабеля. Погрешность, вызванная из­менением "параметров кабеля, ничтожна, поскольку сопротивление и чувствительность термистора много больше сопротивления линии свя­зи и ее чувствительности к изменению температуры.

Термисторы применяются для измерения температуры в тех случа­ях, когда не требуется высокая точность, но нужно измерить темпера­туру малых объектов, обладающих малой теплоемкостью. Они широко используются, например, в биологии. С помощью термистора, смонти­рованного на острие иглы, можно измерить температуру внутренних органов живого организма. Широкое применение термисторы нахо­дят в различных приборах для температурной коррекции характери­стик приборов.

Дата добавления: 2014-01-04