1.5.3Термометры сопротивления медные

Для изготовления чувствительных элементов из меди используется медная проволока диаметром 0,1 мм, покрытая эмалью, кремнийорганической или винифлексовой изоляцией. Использование изоляции повышает стойкость чувствительного элемента к окислению и поднимает верхнюю границу диапазона измерений до 200⁰С. Неизолированная медная проволока используется только для изготовления термометров 3-го класса точности с верхним диапазоном измерения не более 100⁰С.

Достоинствами меди являются дешевизна, простота получения тонкой проволоки в различной изоляции, возможность получения меди высокой чистоты, линейный характер зависимости активного сопротивления от температуры. К недостаткам меди следует отнести малое удельное сопротивление и интенсивную окисляемость при высоких температурах.

Отечественной промышленностью выпускаются медные термометры сопротивления, предназначенные только для технических измерений.

Статическая характеристика платинового термометра сопротивления описывается выражением

, ⁰С^-1 .

Технические термометры сопротивления медные (ТСМ) выпускаются в соответствии с ГОСТ 6651-84. Этим стандартом определяются статические характеристики (градуировки) и погрешности ТСМ. ТСМ выпускаются 2-го и 3-го классов точности. Для термометров 2-го класса точности , отклонение допускается не более - эти требования обеспечивают абсолютную погрешность не более 0,5-1⁰С.

Для термометров 3-го класса точности , отклонение допускается не более - эти требования обеспечивают абсолютную погрешность 1 - 20⁰С.

Градуировочные таблицы для ТСМ приведены в ГОСТ 6651-84. Максимальное допускаемое отклонение результата измерения, выполненного термометром ТСМ 2-го и 3-го классов точности можно оценить по выражениям, приведенным в ГОСТ 6651-84.

Основные параметры ТСП и обозначения их градуировок приведены в табл. 4.8.

Таблица 4.8

cопротивление при 00С (R0), Ом	градуировка	диапазон измерения, 0С
10	10М	от -50 до +200
50	50М	от –50 до +200
100	100М	от –200 до +200

В настоящее время в эксплуатации находятся ТСМ с устаревшими градуировками: градуировка 23 – R₀ = 53Ом; градуировка 24 - R₀ = 100Ом.

1.5.4Термометры сопротивления никелевые

Термометры сопротивления никелевые широко используются за рубежом, где мало применяются медные термометры. В России нет стандартов на изготовление никелевых термометров сопротивления.

К достоинствам никеля относятся: высокий температурный коэффициент сопротивления ( ⁰С^-1, что соответствует ) и большое удельное сопротивление.

Недостатками никеля являются значительная окисляемость, значительная зависимость от степени чистоты металла и значительная нелинейность.

Статическая характеристика никелевого термометра сопротивления в интервале температур от -10 до 180⁰С описывается полиномом второй степени

, ⁰С^-1, ⁰С^-2,

1.6Измерительные схемы металлических термометров сопротивления

1.6.1Компенсационная измерительная схема

Э та измерительная схема используется при точных измерениях температуры лабораторными термометрами сопротивления, а также при градуировке термометров сопротивления. Схема направлена на уменьшение влияния изменяющегося сопротивления соединительных проводов, которые обычно выполняются из меди и включаются последовательно с термометром сопротивления.

К

Рисунок 4.10.

Схема измерения сопротивления термометра компенсационным методом.

омпенсационная схема, приведенная на рис. 4.10, применяется с четырехзажимными платиновыми термометрами. Провода 1-1 используются для подвода тока, а два других провода 2-2 служат для измерения падения напряжения на термометре сопротивления. Измерительный ток в системе устанавливается с помощью реостата . Падение напряжения измеряется с помощью потенциометра. Измеряется также падение напряжения на образцовой катушке . Если обозначить через силу тока в цепи, то , , откуда измеренное сопротивление термометра равно

(4.11)