1.4 Термометры сопротивления

Принцип действия этих термометров, дающих высокую степень точности измерений, основан на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры. Внешний вид термометра сопротивления представлен на рис. 1.12. К достоинствам термометров сопротивлений относятся: а) передача показаний на значительные расстояния, б) возможность использования автоматических самопишущих приборов. В качестве измерительных приборов применяют потенциометры, уравновешивающие мосты (рис. 1.13), логометры (рис. 1.14 и рис. 1.15).

1 – наружный защитный чехол; 2 – неподвижный штуцер; 3 – головка; 4 – клеммник; 5 – место для вывода проводов

Рисунок 1.12 – Термометр сопротивления: а) внешний вид; б) чувствительные элементы с проволокой, намотанной на слюдяную пластину; в) чувствительные элементы с проволокой, намотанной на кварцевый каркас

Е

R₁, R₂, R₃ – постоянные сопротивления; r₁ и r₄ - балансировочные сопротивления; R_t – сопротивление чувствительного элемента

Рисунок 1.13 – Принципиальная схема термометра сопротивления с уравновешенным мостом

R_{а а}Е

R_{б а}Е

R_{t а}Е

R_а, R_б – рамки измерительного механизма; R₁, R₂, R₃, R₆ – плечи измерительного моста; R₄, R₅ – сопротивление для регулировки пределов измерения; R_к – контрольное сопротивление; R_y – уравнительные сопротивления для подгонки линии

Рисунок 1.14 – Схема логометра ЛПр-53 с термометром сопротивления

Рисунок 1.15 – Щитовые логометры: а) профильный ЛПр-53; б) с круглой шкалой ЛМ-06

На рис. 1.16 показана монтажная схема установки термометра сопротивления. Термометры сопротивления подразделяются по группам, в зависимости от материала и номинального сопротивления. Например:

• гр.21 – платиновый термометр сопротивления с R_о= 46,00 Ом;

• гр.22 – платиновый термометр сопротивления с R_о= 100,00 Ом;

• гр.23 – медный термометр сопротивления с R_о= 53,00 Ом;

• гр.24 – то же с R_о= 100,00 Ом.

1 – термометр сопротивления; 2 – соединительные провода; 3 – щиток с эталонными и подгоночными катушками; 4 - логометр

Рисунок 1.16 – Монтажная схема установки термометра сопротивления

Полупроводниковые термометры сопротивления (ПТС) служат для измерения температуры от -100^оС до +300 ^оС. Для изготовления чувствительных элементов ПТС применяют окислы или их смеси, обладающие свойствами полупроводников. К ним относятся: окислы железа, кобальта, магния, марганца, меди, никеля, титана и др. На рис. 1.17 отмечен один из представителей ПТС. По сравнению с металлическими термометрами сопротивления ПТС обладают небольшой тепловой инерцией и имеют более высокую чувствительность. Температурный коэффициент ПТС имеет отрицательное значение и величину в 8…10 большую, чем температурный коэффициент сопротивления металлов.

Погрешность измерения температуры с помощью ПТС обуславливается нестабильностью его сопротивления, погрешностью градуировки и погрешностью от перегрева измерительным током.

1 – выводы; 2 – металлический чехол; 3 – эмалевая краска и фольга; 4 – чувствительный элемент; 5 – контактные колпачки

Рисунок 1.17 – Полупроводниковый термометр сопротивления типа ММТ-4