Термометри опору

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Версія від 12:51, 1 червня 2016, створена 178.151.120.195 (обговорення) (Схеми підключення тензорезисторів у термометрах опору)
(різн.) ← Попередня версія | Поточна версія (різн.) | Новіша версія → (різн.)
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Терморезистор плівкового типу
Терморезистор, виконаний дротяною намоткою
Умовне графічне зображення терморезистора як чутливого елемента термометра опору

Термо́метр опору — прилад для вимірювання температури, на основі чутливого елемента, електричний опір (первинного вимірювального перетворювача) якого залежить від температури. Як чутливий елемент використовуються терморезистори з металевого чи напівпровідникового матеріалу. В останньому випадку їх називають термісторами.

Принцип роботи[ред. | ред. код]

Принцип дії термометрів опору базується на властивості провідників і напівпровідників змінювати свій електричний опір при зміні температури.

Залежність опору провідника від його температури у найпростішому випадку виражається лінійною залежністю:

де:

RT — електричний опір при температурі T [Ом];
R0 — електричний опір при початковій температурі T0 [Ом];
α — температурний коефіцієнт електричного опору [K−1];
ΔT — зміна температури, що становить T-T0 [K].

Матеріали, які використовуються для виготовлення термометрів опору, повинні мати максимальний і постійний температурний коефіцієнт електричного опору, лінійну залежність опору від температури, мати відтворюваність властивостей і інертність до впливів навколишнього середовища.

Для виготовлення сенсорів термометрів опору використовують мідь, нікель, платину, вольфрам, що мають позитивний температурний коефіцієнт.

Термометри опору відносяться до одних із найточніших перетворювачів температури. Похибка вимірювання температури за допомогою термометра опору може складати 0,001°С.

Для виготовлення напівпровідникових термоопорів (термісторів) застосовують окисли металів (Mn2O3, Cu2O3, Fe2O3 і ін.), що пресуються і спікаються при високій температурі. Вони мають малі розміри і великі значення температурного коефіцієнту опору.

Схеми підключення терморезисторів у термометрах опору[ред. | ред. код]

Двопровідна схема
Трипровідна схема
Чотирипровідна схема

Випадок нелінійної залежності опору від температури[ред. | ред. код]

Звідки, опір при T, опір при 0 °C, константи (для платинового опору) — :

Оскільки коефіцієнти B та C відносно незначні, опір зростає майже за лінійним законом.

Переваги термометрів опору[ред. | ред. код]

  • Висока точність вимірювань (зазвичай біля ±0,1 °C)
  • Висока надійність при використанні 4-х провідної схеми вимірювань

Недоліки термометрів опору[ред. | ред. код]

  • Низький діапазон вимірювань (в порівнянні з термопарами)
  • Не можуть вимірювати високих температур

Таблиця опорів деяких термісторів[ред. | ред. код]

Опір у Омах (Ω)
Температура
у °C
Pt100 Pt1000 PTC NTC NTC NTC NTC NTC
Typ: 404 Typ: 501 Typ: 201 Typ: 101 Typ: 102 Typ: 103 Typ: 104 Typ: 105
−50 80,31 803,1 1032
−45 82,29 822,9 1084
−40 84,27 842,7 1135 50475
−35 86,25 862,5 1191 36405
−30 88,22 882,2 1246 26550
−25 90,19 901,9 1306 26083 19560
−20 92,16 921,6 1366 19414 14560
−15 94,12 941,2 1430 14596 10943
−10 96,09 960,9 1493 11066 8299
−5 98,04 980,4 1561 31389 8466
0 100,00 1000,0 1628 23868 6536
5 101,95 1019,5 1700 18299 5078
10 103,90 1039,0 1771 14130 3986
15 105,85 1058,5 1847 10998
20 107,79 1077,9 1922 8618
25 109,73 1097,3 2000 6800 15000
30 111,67 1116,7 2080 5401 11933
35 113,61 1136,1 2162 4317 9522
40 115,54 1155,4 2244 3471 7657
45 117,47 1174,7 2330 6194
50 119,40 1194,0 2415 5039
55 121,32 1213,2 2505 4299 27475
60 123,24 1232,4 2595 3756 22590
65 125,16 1251,6 2689 18668
70 127,07 1270,7 2782 15052
75 128,98 1289,8 2880 12932
80 130,89 1308,9 2977 10837
85 132,80 1328,0 3079 9121
90 134,70 1347,0 3180 7708
95 136,60 1366,0 3285 6539
100 138,50 1385,0 3390
105 140,39 1403,9
110 142,29 1422,9
150 157,31 1573,1
200 175,84 1758,4

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  • ДСТУ 3518-97 Термометрія. Терміни та визначення.
  • ДСТУ IEC 60751:2006 Термоперетворювачі опору промислові платинові (ІEC 60751:1983, ІDT)
  • Шашков А. Г. Терморезистори і їх застосування. — К.: Наука, 1997. — 156 с.