ичного опору речовини від температури. Знаючи дану залежність, по зміні величини опору термометра судять про температуру середовища, в яке він занурений. Вихідним параметром пристрою є електрична величина, яка може бути виміряна з досить високою точністю, передана на великі відстані і безпосередньо використана в системах автоматичного контролю і регулювання.
В якості матеріалів для виготовлення чутливих елементів ТС використовуються чисті метали: платина, мідь, нікель, залізо і напівпровідники. Зміна електроопору даного матеріалу при зміні температури характеризується температурним коефіцієнтом опору, який обчислюється за формулою
де t - температура матеріалу; і Rt - електроопір відповідно при 0? С та температурі t.
Опір напівпровідників із збільшенням температури різко зменшується, т. е. вони мають негативний температурний коефіцієнт опору практично на порядок більше, ніж у металів. Напівпровідникові термометри опору (ТСПП) в основному застосовуються для вимірювання низьких температур.
Достоїнствами ТСПП є невеликі габарити, мала інерційність, високий коефіцієнт?.
Однак вони мають і суттєві недоліки:
нелінійний характер залежності опору від температури;
відсутність відтворюваності складу і градуювальної характеристики, що виключає взаємозамінність окремих ТС даного типу. Це призводить до випуску ТСПП з індивідуальною градуіровкой.
Загальне поняття про температурні датчиках.
Датчик - це елемент вимірювального, сигнального, регулюючого або керуючого пристрою, що перетворює контрольовану величину (температуру, тиск, частоту, силу світла, електрична напруга, струм і т.д.) в сигнал, зручний для вимірювання , передачі, зберігання, обробки, реєстрації, а іноді і для впливу їм на керовані процеси. Або простіше, датчик - це пристрій, що перетворює вхідний вплив будь-якої фізичної величини в сигнал, зручний для подальшого використання.
Використовувані датчики дуже різноманітні і можуть бути класифіковані за різними ознаками:
В залежності від виду вхідний (вимірюваної) величини розрізняють: датчики механічних переміщень (лінійних і кутових), пневматичні, електричні, витратоміри, датчики швидкості, прискорення, зусилля, температури, тиску та ін.
Більшість датчиків є електричними. Це обумовлено наступними достоїнствами електричних вимірювань:
електричні величини зручно передавати на відстань, причому передача здійснюється з високою швидкістю;
електричні величини універсальні в тому сенсі, що будь-які інші величини можуть бути перетворені в електричні і навпаки;
вони точно перетворюються на цифровий код і дозволяють досягти високої точності, чутливості і швидкодії засобів вимірювань.
За принципом дії датчики можна розділити на два класи: генераторні і параметричні (датчики-модулятори). Генераторні датчики здійснюють безпосереднє перетворення вхідної величини в електричний сигнал.
Параметричні датчики вхідну величину перетворять в зміна якого-небудь електричного параметра (R, L або C) датчика.
За принципом дії датчики також можна розділити на омические, реостатні, фотоелектричні (оптико-електронні), індуктивні, ємнісні і д.р.
Розрізняють три класи датчиків:
аналогові датчики, т. е. датчики, що виробляють аналоговий сигнал, пропорційно зміні вхідної величини;
цифрові датчики, генеруючі послідовність імпульсів або двійкове слово;
бінарні (двійкові) датчики, які виробляють сигнал тільки двох рівнів: включено/вимкнено (інакше кажучи, 0 або 1); набули широкого поширення завдяки своїй простоті.
Вимоги, що пред'являються до датчиків:
однозначна залежність вихідної величини від вхідних;
стабільність характеристик у часі;
висока чутливість;
малі розміри і маса;
відсутність зворотного впливу на контрольований процес і на контрольований параметр;
робота при різних умовах експлуатації;
різні варіанти монтажу.
Температурні датчики.
У сучасному промисловому виробництві найбільш поширеними є вимірювання температури (так, на атомній електростанції середнього розміру є близько 1500 точок, в яких проводиться такий вимір, а на великому підприємстві хімічної промисловості подібних точок присутній понад 20 тис.). Широкий діапазон вимірюваних температур, різноманітність умов використання засо...
