Главная страница  Принципы преобразования 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [ 16 ] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

данными пределами. Основной причиной столь узкого температурного диапазона термисторов является существенная нелинейность их характеристик.

Для изготовления термисторов обычно в качестве полупроводниковых материалов используются спекаемые смеси сульфидов или селенидов, однако применяются также окиси кобальта, меди, железа, марганца или урана. Эти материалы оформляются в виде шариков, дисков, стержней или шайб, которые затем помещаются в капсулы из стекла, пластика или металла, а иногда просто покрываются этими материалами. Небольшие размеры чувствительных элементов обеспечивают их высокую динамическую реакцию, а некоторые миниатюрные типы элементов имеют динамическую реакцию всего Б несколько микросекунд.

Из известных типов термисторов наиболее широкое распространение получили зонды и базовые чувствительные элементы. По конструкции они очень похожи на обычные резисторы, за исключением используемых материалов, сопротивление которых зависит от температуры. Термисторы, как правило, не нуждаются в точной настройке интерфейсных схем, поскольку они имеют широкие допуски. Конечно, некоторые типы термисторов обладают допусками порядка ±0,2°С в пределах установленного температурного диапазона, для обеспечения которых может потребоваться специальная подстройка.

Термопары

Чувствительность термопары к температуре основывается на эффекте Зеебека (чаще известном в отечественной, литературе под названием термоэлектрический эффект), при котором используется соединение двух разнородных материалов. Когда два соединения находятся при разных температурах, то в соединяющей их цепи течет электрический ток.

Значение тока или ЭДС, генерируемой током, определяется разностью температур между двумя соединениями (спаями) и материалами, из которых изготовлены термопары.

Спай, температуру которого необходимо измерить, называется чувствительным спаем. Другой спай (опор-ный) обычно находится при заранее известной темпера-» frype, например температуре замерзания воды РХ).



Опорная температура должна выдерживаться с определенной точностью. Для достижения высокой точности в лабораторных условиях в этих целях используется, например, тройная точка воды.

Напротив, при менее жестких требованиях для полу чения опорной температуры может быть использована печь с регулируемой температурой. При проектировании систем для измерения температуры следует учитывать ее стоимость.

Требуется также специальное оборудование для отображения измеренного значения температуры и автоматической компенсации внутренней опорной температуры. Подобные термометрические системы характеризуют температуру, определяемую чувствительными элементами, с требуемой точностью и исключают необходимость для пользователя вычислять температуру чувствительного элемента по значению генерируемой им ЭДС.

Для достижения максимальной точности применяются специальные таблицы наиболее распространенных типов термопар, в которых разность температур (обычно по отношению к опорной температуре 0°С) сопоставляется со значениями генерируемой ЭДС. Наиболее типичные термопары перечислены в табл. 4.2, где указаны

Таблица 4.2. Наиболее употребительные материалы стандартных термопар. Типы термопар соответствуют тем, для которых на рис. 2.19 приведены температурные зависимости

Номер английского стандарта

Первичная обмотка

Вторичная обмотка

BS1828 BS1827

BS1826 BS1826 BS1818

Никель 90 % Хром 10 % Железо Никель 90 %, хром 10 % Платина Платина Медь

Константан (57 % меди, 43

никеля)

Константан

Никель 94 %, марганец 3 алюминий 2 %, кремний 1 % Платина 87 %, родий 13 % Платина 90 %,,родий 10 % Константан

также английские стандарты, в соответствии с которыми они изготовлены.

Термопары изготавливаются обычно в виде зонда, но, поскольку в них требуется наличие спая из двух материалов, возможно изготовление таких первичных изме-



рительных преобразователей, в которых чувствительный элемент содержит две проволочки из термопарных материалов, спаянных вместе на тонком кончике. Различные ,формы спаев приведены на рис. 4.2. Они выполняются посредством сварки, пайки твердым припоем или пайки серебряным припоем.

Кончик спаянных проволочек может быть помещен в зонд или непосредственно в среду, температура которой измеряется. Спаи выполняются заземленными или не заземленными на защитный кожух. Не исключено при-

Рис. 4.2. Типовые формы спаев в, термопарных температурных измерительных преобразователях:

о - сваренные внахлест;

б - развальцованные; внтые провода

в - свареные встык; г -

Рис. 4.3. Возможные типы термопарных зондов:

- открытый и незаземленный; б - открытый и заземленный; в - закрытый и заземленный: г - закрытый и незаземленный

НС 4.4. Типовая конструкция еночного термопарного преоб разователя

Цветные подсоедини-тельные рроВода

Пластмассовая лленка





[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [ 16 ] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

0.0222