4. Термометри опору.

Принцип дії: використання залежності електричного опору провідників і напівпровідників від температури.

Для металів має місце співвідношення

R = R₀∙(1+αT+BT²)

де R₀ – опір провідника при температурі 20 °С, Ом; α, В – температурні коефіцієнти розширення, 1/К, 1/К²; Т – температура тіла, К.

З підвищенням температури опір металів збільшується.

Будова: чутливий елемент, що знаходиться у контакті з вимірюваним тілом, джерело струму, гальванометр, міст опорів, включений за компенсаційною схемою. Чутливий елемент виконується із металевого ізольованого дроту, що намотаний на діелектричний каркас і має 2 виводи. Дріт чутливого елементу виготовляється з платини або міді (ТСП і ТСМ).

Робочі речовини: платина, мідь.

Межі вимірювання: від -200 до 650°С.

Вимоги до чутливих елементів електричних термометрів:

1. Не вступати в хімічні реакції та не окислюватися.

2. Мати великий і постійний температурний коефіцієнт.

3. Мати великий питомий опір.

4. Легко вироблятися.

При збільшенні температури на 1К опір чутливого елементу збільшується приблизно на 0,5%.

Переваги: підвищена точність (до 0,0001К), простота і дешевизна виготовлення, безінерційність, можливість передачі показань на великі відстані.

Напівпровідникові термометри мають температурний коефіцієнт опору в 5 – 10 разів більший, ніж металеві. Основними матеріалами для виготовлення напівпровідникових чутливих елементів є кремній і германій.

Межі вимірювання: від -90 до 180°С.

Опір напівпровідників з підвищенням температури зменшується (негативний температурний коефіцієнт). Лінійні розміри напівпровідникового чутливого елементу складають порядку 1мм в діаметрі.

5. Термоелектричні термометри.

П ринцип дії: термоелектричний ефект – в замкнутому ланцюзі з декількох провідників різного роду виникає термо-ЕРС, якщо спаї провідників мають різну температуру.

Робочі речовини виготовляються з чистих металів і сплавів.

Гарячий спай – місце з вимірюваною температурою t, холодний спай – місце з постійною температурою t₀.

Рис. 4. Будова термопари.

Табл. 1. Види термоелектричних термометрів.

Матеріал термопари	Назва	Межа виміру
Платинородій (10%) – платина	ПП-1	-20 ÷ 1600°С
Платинородій (30%) – платинородій (6%)	ПР30/6	300 ÷ 1800°С
Хромель – алюмель	ХА	-50 ÷ 1300°С
Хромель – копель	ХК	-50 ÷ 800°С

Будова: термопара, вимірювальний прилад, сполучні дроти.

Термопара – два різнорідні металеві провідники А і В, спаяні між собою. Оскільки t₀ фіксована, то величина термо-ЕРС залежить тільки від температури гарячого спаю t. Це дозволяє проградуювати прилад в одиницях температури. Термоелектричні термометри застосовуються для вимірювання високих температур в герметичних і труднодоступних ємкостях при будь-яких технологічних процесах.

Переваги: можливість дистанційного вимірювання, простота, надійність, можливість передачі показань на великі відстані, централізація управління.