25. Ип температуры на терморезисторах.

Для измерения температуры применяются разнообразные ИП. Одной из наиболее обширных и распространённых групп являются терморезисторы. Терморезисторы – это ИП температуры в изменении активного сопротивления. Применяются металлические и полупроводниковые ИП. Металлические терморезисторы обладают положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), колеблющимся от 0,35 до 0,7% на один градус изменения температуры. Для изготовления терморезисторов применяются металлы, обладающие высокой стабильностью ТКС, инертностью к воздействию окружающей среды. Это платина, медь, никель. Платиновые терморезисторы используются в диапазоне температур от –200 до +600 °C. Сопротивление платиновых терморезисторов выражается соотношениями:

- в диапазоне 0 ÷ +650 °C: R(t)=R0(1+At 0 +B(t0)^ 2 );

- в диапазоне -200 ÷ 0 °C: R(t)=R0(1+At0+B(t0)2+C(t – 100)3), где R0 – сопротивление ИП при 0 °C; А, В, С – коэффициенты, определяемые свойствами материала преобразователя. Медные терморезисторы применяются в диапазоне от –60 до 180 °C. При расчёте сопротивления медных ТП можно пользоваться соотношением: R(t)=R0(1+αt 0), где α - ТКС меди. Медные ТП имеют линейную зависимость R(t)= f(t), но при температуре свыше 200 °C медь окисляется. Свойства платиновых ТП отличаются высокой стабильностью, они обладают химической инертностью к изменяемой среде.

26. Ип температуры полупроводниковые диодные.

Полупроводниковые ИП изготавливают из германия, а также из смеси окислов различных металлов (меди, кобальта, марганца), обжигаемой при высокой температуре и спекающейся в прочную массу. Последние получили название термисторов.  Функция преобразования полупроводниковых ИП сильно отличается от металлических:  R = Ae ^{B / θ}, (1.1) где θ – температура в градусах Кельвина (К); А и В – постоянные, А – в омах, В – в градусах Кельвина. Значения А и В зависят от свойств полупроводника, а значение А ещё и от размеров и формы терморезистора. Из 1.1 сразу видны отличия полупроводниковых ИП от металлических:

- С ростом температуры θ сопротивление R не увеличивается, а уменьшается. При очень низкой температуре чистые полупроводники становятся хорошими диэлектриками. Это отличие для измерения θ не имеет значения: не важно, увеличивается R или уменьшается – лишь бы изменялось. - Преимущество полупроводниковых ИП в сравнении с металлическими в том, что у них зависимость R(θ) более крутая (экспонента), т.е. они обладают большей чувствительностью к изменениям θ. - Вместе с тем у полупроводниковых ИП зависимость R(θ) существенно нелинейна, т.е. их чувствительность не постоянна, она сильно зависит от значения θ. Из (1.1) легко получить выражение относительной чувствительности:

Нелинейность функции преобразования ограничивает применение полупроводниковых ИП сравнительно узким диапазоном θ_min ÷ θ_max, например, диапазоном температур человеческого тела. Существенный недостаток полупроводниковых ИП состоит в том, что значения постоянных А и В имеют большой разброс по экземплярам. Для каждого данного экземпляра их можно найти экспериментально: R₁ = Ae ^{B / θ1}; R₂ = Ae ^{B / θ2}, где R₁ и R₂ – значения R, измеренные при θ = θ₁ и θ = θ₂.

Решение этой системы уравнений относительно А и Б даёт: