Диэлектрические.
Термочувствительные диэлектрики характеризуются зависимостью диэлектрической проницаемости ε от температуры. При нагревании подвижность молекул возрастает. Для жидкостей и полимеров это облегчает поляризацию (ε возрастает) вплоть до той температуры, когда тепловое хаотическое движение начнет превалировать над ориентирующим влиянием электрического поля. Для сегнетоэлектриков эту температуру называют диэлектрической точкой Кюри. Температурная зависимость характеризуется температурным коэффициентом ε (ТКε).
Магнитные
Термочувствительные ферриты характеризуются зависимостью магнитной проницаемости от температуры, большей точки Кюри. При температуре (ферромагнитной точке) Кюри QК происходит фазовый переход. Изменяется структура кристаллической решетки и, как следствие, изменяются многие физические свойства. Ферромагнитные свойства утрачиваются - вещество становится парамагнетиком. DT®Dm®DL® DI ®DU
Ферромагнетик |
Fe |
Сталь |
Co |
Ni |
Пермалой |
m max |
1.000 |
3.000-8.000 |
240 |
150 |
300.000 |
QК , ° С |
770 |
|
1150 |
360 |
70 |
Термопары.
В цепи, состоящей из 2-х разнородных проводников(1) и (2) - термопары, возникает электродвижущая сила Eт , если контакты А и В этих проводников поддерживаются при различных температурах: горячей Тг и холодной Тх .
ТермоЭДС пропорциональна разности температур :
Eт = a ( Tг - Tх ) ,
где а - коэффициент пропорциональности:
а = dEт / dT
называют дифференциальной или удельной термоЭДС.
Для возникновения термоЭДС имеется 2 основных источника:
- изменение контактной разности потенциалов с температурой - контактная составляющая Eк ,
- образования направленного потока носителей заряда в проводнике при наличие градиента температуры - объемная составляющая Eоб .
В термоанемометрах используются терморезисторы, помещенные на пути газового потока. В результате конвекции с поверхности терморезистора уносится потоком теплота, пропорциональная скорости потока. Термоанемометры легко миниатюризируются. Терморезисторы располагаются на плате - мембране с прорезями на пути газового потока. На этой же плате помещаются устройства обработки информации. Использование в качестве платы – кремниевой подложки позволяет реализовать МЭМС и НЭМС устройства.
Рис. Миниатюрный термоанемометр.
Состав газовой смеси может определяться с помощью терморезисторов,
Камера
I
R
Газ
Рис. Схема теплового газоанализатора.
В качестве сопротивления R используется нагретый током I платиновый терморезистор. Конструкция камеры такова, что теплообмен со средой осуществляется в основном за счет теплопроводности газовой среды. Для исключения влияния внешней температуры в мостовую схему включается эталонная камера. Напряжение разбаланса моста служит мерой концентрации искомого компонента смеси газов.
Рис. Газоанализатор на каскаде термопар.