вход Вход Регистрация



Контактные датчики температуры (термометры сопротивления).

Зависимость сопротивления металла от температуры может быть определена уравнениям:

Rt .=R0 (1+αt + βt2 +γt3 +),

где Rt — сопротивление отрезка провода при температуре t°С, R0 — его сопротивление при температуре 0°С, α,в и γ — коэффициенты температурной чувствительности сопротивления, причем α > β > γ. Для большинства металлов сопротивление увеличивается в основном линейном законе от температуры, а β и γ являются коэффициентами высшего порядка, которые очень малые, и ими можно пренебрегать. Для такого линейного соотношения можно записать:

Rt = R0 (1 + αt )

На Рис.24 показанные графика температурной зависимости сопротивлений, а в Табл. 8.2 данные соответствующие коэффициенты температурной зависимости сопротивления для трех металлов, которые привычно используются для датчиков.

Мал..24

 

 

Температура С0

 

 

 

Табл. 8.2. Коэффициенты температурной зависимости сопротивлений металлов

Металл

 

 

бы [°С-1]

 

 

Медь

 

 

3.8х10-3

 

 

Никель

 

 

6.7х10-3

 

 

Платина

 

 

3.9х 10-3

 

 

 

 

 

 

 

Как вытекает с кривых температурной зависимости в термометрах сопротивления к температуры 2000 С датчики могут изготовляться со всех трех видов металла, поскольку имеют достаточно высокую линейность . Однако при температурах выше 2000 С только применение платини обеспечивает линейную характеристику датчика

Сопротивление полупроводников также меняется с температурой. Группа датчиков, основанная на этом принципе, называется термисторами или терморезисторами. Они изготовляются из смеси металлических оксидів, таких как оксиди хрома, кобальта, железа, марганца и никеля, сформированных в виде намистин, дисков или стрежней. График температурной зависимости сопротивления термистора есть существенным образом нелинейным и может быть описан експоненціальним соотношением вида

Rt = K β/t

Где Rt — сопротивление при температуре t, а К і β — константы. При увеличении температуры сопротивление термисторов значительно уменьшается (Рис.25), хотя существуют и такие, в которых сопротивление увеличивается с ростом температуры.

На рисунке приведенная кривая зависимости сопротивления термистора от темпера

 

Сопротивление (ком)

t0C

График температурной зависимости сопротивления терморезистору.

19.2.3 Измерительные преобразователя дистанционного измерения температуры (пирометры).

Сравнительно недавно в практике измерения температуры благодаря значительным достижениям в электронной технике очень мощно вошли приборы для дистанционного бесконтактного измерения температуры (пирометры). Значительное удобство , точность и стабильность измерения и большой диапазон измеренных температур обусловили широкое внедрение этих приборов. Для улучшения условий измерения эти пирометры имеют лазерное целеприведення для точного наведения на точку измерения.

 

 

 

 

Рис.27. принцип работы лазерного

наведение пирометру на точку

измерение

Рис. 26 Общий вид пирометра

 

Пироэлектрические элементы входят в группы пьезоэлектриков. Пироэлектрический эффект заключается в том, что заряд на гранях элемента появляется вследствие влияния температуры, значение заряда определяется как q = γST, где γ — пироэлектрический коэффициент по соответствующей оси; S- площадь элемента; T — температура.

К пироэлектрикам фотносится ряд пьезоэлектрических кристаллов и текстур, с которых применяются титанат бария ВаТiOз [γ = 5x10-10 Кл/(см 3*К) при 20 0С])], пьезокерамика ЦТС-19 [γ = 5х10-9 Кл/(см 3 *К)] и танталат лития

LiТаО3 [γ = 1,6 x 10-8Kл/(см3*К )].

Особенностью пироэлектрических преобразователей излучения есть в первую очередь абсолютно другая частотная характеристика преобразователя (рис..28, б), чем у преобразователей излучения с терморезисторами и термоэлементами (рис.28, а). Объясняется это отличие тем, что пироэлектрический преобразователь, равно как и пьезоэлектрический , в области низких частот есть дифференцированным звеном. Рабочий диапазон частот пироэлектрического преобразователя ограничен, как видно из рис. 28, бы, в, снизу частотой

ω1 = 1/τтеплтепл =10 - 20 с) и сверху частотой ω2 == 1/ τелел = 10-5 -10-6 с).

 

 

 

ΔRT Uвих , пирол

 

ω ω

1/τтепл 1/τел 1/τел

а бы

Рис.28

Инфра-Красное облучение

Мал..29 принцип дії піроелектричного датчика

 

 

 

Расположение зарядов Изменение состояния под влиянием

к облучению инфр.красн.облучение

 

На рис.30 приведена конструкция пироэлектрического датчика .

оптич. фильтр

 

 


пироэлектр.элемент

обх. конденсатор

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру