4. Термопреобразователи сопротивления

Принцип действия основан на свойстве металлов и полупроводников менять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Для изготовления чувствительных элементов серийных термосопротивлений применяются чистые металлы, к которым предъявляются следующие требования:

• металл не должен окисляться или вступать в химические реакции с измеряемой средой;

• температурный коэффициент электрического сопротивления металла  должен быть достаточно большим и неизменным;

• функция R = f(t) должна быть однозначна.

Металлы	Полупроводники
Платина, медь, никель, железо (Pt, Cu, Ni, Fe)	Окислы металлов: магния, кобальта, титана, меди (Mg, Co, Ti, Cu)
Статическая характеристика
Rt = R0 (1++t2)  и  - коэффициенты, зависящие от свойств металлов; R0 – сопротивление при t = 0С	Rt = А еВ/t А и В - коэффициенты, зависящие от свойств полупроводников.
- датчики, имеющие нелинейную характеристику (не стандартизованы). Т   R Cu, Ni, Fe – имеют ограниченный диапазон измерений.	Т   R
Диапазон измерения
(-200 … + 650) С	(-60 … + 280) С
Достоинства:
- линейность характеристик; - простота изготовления; - относительно широкий диапазон измерения; - высокая надежность; - удобство согласования со средствами измерения.	- малые габариты и поэтому применяются в труднодоступных местах; - высокая чувствительность; - низкая инерционность.
Недостатки:
- большие габариты; - сравнительно низкая чувствительность - большая инерционность (до 10 мин).	- плохая воспроизводимость характеристик; - ограниченный диапазон измерения; - ограниченный срок службы; - невозможность прямого контакта с измерительной техникой (большое выходное сопротивление).

Для защиты от повреждений датчик помещается в алюминиевую гильзу. Саму проволоку наматывают на каркас (керамика, слюда, кварц). Бифилярная намотка необходима для исключения индукционного сопротивления. Длина намотанной части может быть разной, например, для платины: 50-100мм, для меди: 40 мм.

Данный преобразователь работает с уравновешенными мотами, автоматическими уравновешенными мостами, неуравновешенными мостами, логометрами, нормирующими преобразователями с получением на выходе унифицированного сигнала.

1.5 Пирометры излучения

Пирометры излучения основаны на использовании теплового излучения нагретых тел. Верхний предел измерения температуры пирометра излучения практически не ограничен. Измерение основано на бесконтактном способе, поэтому отсутствует искажение температурного поля, вызываемое введением преобразовательного элемента прибора в измеряемую среду. Возможно измерение температуры пламени и высоких температур газовых потоков при больших скоростях.

Лучистая энергия выделяется нагретым телом в виде волн различной длины. При сравнительно низких температурах (до 500 С) нагретое тело испускает инфракрасные лучи. По мере повышения температуры цвет тела от темно-красного доходит до белого. Возрастание интенсивности монохроматического излучения с повышением температуры описывается соответствующими уравнениями.

В цветовых пирометрах определяется отношение интенсивности излучения реального тела Е_ в лучах с двумя заранее выбранными значениями длины волны ₁ и ₂, то есть показания цветовых пирометров определяются функцией f(Е_1 / Е_2). Это отношение для каждой температуры различно, но однозначно.