46 Измерение температуры терморезисторами и термопарами.

Терморезисторы - преобразователи, принцип действия которых ос­нован на зависимости электрического сопротивления проводника от тем­пературы.Терморезисторы чаще, всего представляют собой проволоку из оп­ределенного материала, навитую на изолирующую подложку. Нормированное сопротивление стандартных терморезисторов составляет 100 Ом. В качестве материалов для производства терморезисторов чаще всего ис­пользуют металлы, например платину, медь или никель.

Температурные зависимости сопротивления терморезисторов в широком диапазоне температур нелинейны и для различных металлов подчиняются уравнениям

гдеR₀ - сопротивление при температуре, принятой за нуль; α, А, В и С-температурные коэффициенты сопротивления.

Наиболее часто используется линейное. Для высокочувствительных терморезисторов, работающих в узких интервалах температур, используют полупроводниковые материалы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Такие терморезисторы имеют малые размеры и нелинейную зависимость со­противления от температуры:

Термопары -преобразователи температуры, относящиеся к гене­раторному типу, выходной величиной которых является ЭДС, функцио­нально связанная с температурой. Значение этой термо-ЭДС зависит от комбинации материалов, образующих термопару, и температуры. Прин­цип работы термопары основан на эффекте термо-ЭДС (эффекте Зеебе­ка) двух разнород­ных проводников (чаще металлов или сплавов). Термопара представляет собой две соединенные между собой проволоки из различных метал­лов (рис. 4.1, а). При разности температур между двумя контактами

(спаями) двух проводников А и Б в данной цепи возникает ЭДС, про­порциональная разности температур t₁ и t₂.

Ненагреваемый спай такой цепи принято называть холодным, а вто­рой, находящийся под непосредственным воздействием измеряемой температуры, - горячим.

Для измерения термо_тЭДС термопары измерительный прибор (мил­ливольтметр) может включаться в цепь двумя способами (рис. 4.1, б): либо в разрыв одного из проводников, либо в ненагреваемый спай цепи. При этом точки / называют рабочими концами термопар, а точки 2 - свободными концами.

Чтобы термо-ЭДС в цепи термопары однозначно определялась темпе­ратурой рабочего конца, температуру свободных концов необходимо под­держивать одинаковой и неизменной. Градуировку термопар производят при температуре свободных концов 0°С (например, поместив их в тающий лед).

Наиболее часто на практике применяются «стандартные» термопа­ры. Характеристики и классификация некоторых термопар, согласно международному классификатору ANSI, приведены в табл. 4.1.

Характеристики преобразования для различных термопар в виде градуировочных таблиц (температура-термо-ЭДС) с дискретностью в один гра­дус приведены в ГОСТ 3044-94 «Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики преобразования» (с 2005 г. СТБ ГОСТ Р 8.585 - 2004). Однако использование табличных значений зачастую годится только для грубых оценок температуры. Более точные результаты могут быть получены из аппроксимационных вычислений, при этом температура находится по формуле степенного полинома, ко­эффициенты которого также приведены в ГОСТе.

1 Электронная теория проводимости. Основные понятия и соотношения.

2 Электронная теория проводимости. Классификация веществ по величине проводимости.

3 Виды электрической проводимости и их характеристики.

4 Основные методы измерения удельного сопротивления. Условия применимости метода Ван-дер-Пау.

5 Основные методы измерения удельного сопротивления. Условия применимости двухзондового метода.

6 Основные методы измерения удельного сопротивления. Метод проверки однородности образца.

7 Основные методы измерения удельного сопротивления. Условия применения четырехзондового метода.

8 Бесконтактные методы измерения удельного сопротивления.

9 Измерение подвижности и концентрации носителей заряда.

10 Эффект Холла.

11 Измерение ЭДС Холла. Эффекты, вызывающие погрешность.

12 Измерение ЭДС Холла методом Ван-дер-Пау.

13 Измерение тока Холла.

14 Измерение подвижности методом магнитосопротивления.

15 Виды диэлектриков и диэлектрическая проницаемость различных веществ.

16 Измерение диэлектрической проницаемости методом баллистического гальванометра.

17 Измерение диэлектрической проницаемости мостовым методом.

18 Измерение диэлектрической проницаемости жидкостей.

19 Измерение диэлектрической проницаемости жидкостей абсолютным методом.

20 Измерение диэлектрической проницаемости порошков методом погружения.

21 Измерение диэлектрической проницаемости порошков методом прямого измерения.

22 Измерение диэлектрической проницаемости твердых материалов.

23 Термоэлектрические эффекты и их применение.

24 Эффект Зеебека и его практическое применение.

25 Эффект Пельте и его практическое применение.

26 Определение коэффициента теплопроводности абсолютным методом.

27 Определение коэффициента теплопроводности относительным методом.

28 Схемы измерения интегральной и дифференциальной термо-ЭДС.

29 Устройство, принцип работы и область применения пирометров.

30 Электрохимические преобразователи и их виды.

31 Радиоактивные преобразователи. Дифференциальный, фотоионизационный и газоразрядный радиочастотный преобразователи.

32 Радиоактивные преобразователи. Преобразователь с термоэлектронной эммисией и пламенно-ионизационный преобразователь.

33 Химические сенсоры. Область применения, принцип работы.

34 Сенсоры на основе твердых электролитов. Область применения, принцип работы.

35 Тепловые сенсоры. Область применения, принцип работы.

36 Массочувствительные сенсоры. Область применения, принцип работы.

37 Устройство и принцип действия осциллографов.

38 Устройство аналоговых электронных приборов. Электронные вольтметры.

39 Аналоговые электронные омметры.

40 Цифровые измерительные приборы. Основные принципы их построения и структурная схема.

41 Устройство и принцип работы электродинамических измерительных механизмов.

42 Устройство и принцип работы магнитоэлектрических измерительных механизмов.

43 Устройство и принцип действия электромагнитных измерительных механизмов.

44 Устройство и принцип действия электростатического измерительного механизма.

45 Принцип действия индукционного, вибрационного, биметаллического и теплового измерительных механизмов.

46 Измерение температуры терморезисторами и термопарами.

52