Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Сенсори температури





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Найважливішим різновидом давачів є давачі температури, оскільки багато процесів, у тому числі і в повсякденному житті, регулюються температурою, наприклад:

• регулювання опалення на підставі вимірювання температури теплоносія на вході і виході, а також температури в приміщенні і зовнішньої температури;

• регулювання температури води в пральній машині;

• регулювання температури електропраски, електроплитки, духовки і т. п.

Крім того, шляхом вимірювання темпергтури можна побічно визначати і інші параметри, наприклад потік, рівень і т. п.

Термометрія буває контактною та безконтактною.

Тіло, за допомогою вимірювання термометричної ознаки якого здійснюється вимірювання температури, називається термометричні тілом.

Наводячи термометричні тіло (датчик термометра) у стан теплового контакту з тим тілом, температуру якого необхідно виміряти, можна на підставі нульового початку термодинаміки стверджувати, що після часу, достатнього для встановлення термодинамічної рівноваги, їх температури зрівняються. Це дозволяє приписати тілу те ж значення температури, яке показує термометр. Це метод контактної термоометрії.

Безконтактний метод вимірювання температури реалізований в пірометра - прилади для вимірювання яскравісної температури тіл по інтенсивності їх теплового випромінювання. При цьому досягається рівноважний стан термодинамічної системи, що складається з самого пірометра та теплового випромінювання, що приймається ним.

Завдяки різноманіттю властивостей речовин і фізичних явищ, що залежать від температури, була створена велика кількість методів вимірювань:

· оптичні методи, спираються на зміні спектрального розподілу випромінювання або уширення спектральних лінії внаслідок ефекту Доплера, обумовленого тепловим рухом молекул;

· механічні методи, спираються на розширення твердого тіла, рідини або газу при постійному тиску, на зміну тиску насиченої пари або швидкості звуку;

· електричні методи, спираються на залежності від температури опору або його власного шуму, на ефекті Зеєбека або на залежності частоти коливань кварцового кристала від температури.

Таблиця1. Найпоширеніші термовимірювальні пристрої та діапазони їхнього застосування

Термометрична властивість Найменування пристрою Межі тривалого застосування, 0С
Нижній Верхній
Теплове розширення Рідинні склянні термометри -190
Ділатометричне та біметалічні термометри -30
Зміна тиску Манометричні термометри -160
Зміна електричного опору Електричні термометри опору -200
Напівпровідникові термометри опору -90
Термоелектричні ефекти Термоелектричні ермометри (термопари) стандартизовані -50
Термоелектричні ермометри (термопари) спеціальні
Теплове випромінювання Оптичні пірометри
Радіаційні пірометри -50
Фотоелектричні пірометри
Кольорові пірометри

При використанні оптичних і акустичних методів спостереження за станом середовища, де вимірюється температура, не вносять до неї жодних збурень, але область їхнього застосування обмежена, і здійснення вимірювань цими методами пов'язано з певними труднощами. Електричні методи, навпаки, мають широку область застосування та порівняно просто реалізуються, однак взаємний вплив давачаа і досліджуваного середовища часто при виконанні точних вимірювань ставить важке завдання з визначення відмінності вимірюваної температури від фактично вимірюваної, яка є температурою давача.

Різновиди терморезистивних сенсорів:

· металічні

· напівпровідникові(термістори, позистори)

При використанні таких давачів температура вимірюється, як правило, на підставі залежності електричного опору від температури. Залежно від того, зростає або спадає електроопір давача при підвищенні температури, розрізняють напівпровідникові давачи відповідно з позитивним(PTC) чи негативні(NTC) температурним коефіцієнтом опору(ТКО)

Металеві давачи температури з нікелю або платини завжди мають позитивний ТКО. Для точного вимірювання температури в діапазоні від -200 до 850 ° С найчастіше застосовуються датчики температури з нікелю або платини. Електричний опір металевих провідників змінюється згідно рівнянню

де Rо — опір при 0°С (273 К), R1 — опір при температурі T1 α — температурний коефіцієнт.

Рис. 12.2. Приклади конструкцій платинового еталонного термометра опору.

1. Платинова спіраль. 2. Кераміка. 3. Вивід. 4. Внутрішня і зовнішня платинові кріпильні трубки. 5. Захисний кожух. 6. Платиновий захисний кожух. 7. Вивід. 8. Керамічна трубка. 9. Платіновий дріт.

Термістор - напівпровідниковий резистор, електричний опір якого істотно зменшується або зростає зі зростанням температури. Для термісторів характерні великий температурний коефіцієнт опору (ТКО) (в десятки разів перевищує цей коефіцієнт у металів), простота пристрою, здатність працювати в різних кліматичних умовах при значних механічних навантаженнях, стабільність характеристик у часі. Терморезистор виготовляють у вигляді стержнів, трубок, дисків, шайб, намистин і тонких платівок переважно методами порошкової металургії; їх розміри можуть варіюватися в межах від 1-10 мкм до 1-2 см. Основними параметрами терморезистор є: номінальний опір, температурний коефіцієнт опору, інтервал робочих температур, максимально допустима потужність розсіювання.

Термопари являють собою чутливі елементи датчиків, придатні для вимірювання в діапазоні температур від 0 до 2300 ° С, причому, не дивлячись на високу роздільну здатність та точність, ціна їх невисока. Термопари виготовляють шляхом з'єднання двох різнорідних металевих проводів, наприклад, міді і Медіо-нікелсвого сплаву, заліза та мідно-нікелевого сплаву або платини і платіноро-днев сплаву. Дві такі термопари утворюють повний датчик. Якщо один спай завантажити, наприклад, в танучий лід (0 ° С), а другий ввести в контакт з об'єктом вимірювання, то між спаямі виникає термо-ЕРС, яка становить у залежності від виду термопари 7 ... 75 мкВ / ° С ( рис. 12.3.). У давачах на основі термопар виникає ЕРС, пропорційна температурі. Це явище грунтується на ефекті Зеєбека: якщо спаї двох різнорідних металів, що утворюють замкнений електричний ланцюг, мають неоднакову температуру (Тa не дорівнює Тb), то в ланцюгу протікає електричний струм:

.

Зміна знаку у різниці температур спаїв супроводжується зміною напрямку струму.

Рис.12.3. Явище Зеєбека

 

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.