Page 45 - 110
P. 45
відповідність активного опору і значення температури через певні проміжки в
межах робочого діапазону. Таким чином, при застосуванні термісторів важливе
розуміння і навики визначення функціональної залежності R t=f(t), так і її
застосування в практиці вимірювань.
До металу — чутливого елемента ТО визначені слідуючі вимоги: хімічна
стійкість; велика чутливість по ТКО; великий питомий електричний опір;
лінійність вихідної характеристики, виходячи з цього найпоширенішими
матеріалами в ТО є платина, мідь, нікель, залізо. Вказані метали мають
стабільну функціональну залежність опору провідника від його температури —
R t=f(t), тому здійснивши вимірювання електричного опору з допомогою
вторинного ЗВ (в основному мостового) з допомогою калібрувальної
характеристики можна визначити температуру ТО, а значить і об’єкта.
Функціональна залежність R t=f(t) для термометрів опору визначається
експериментально (через складність аналітичного визначення) і є основою для
визначення температури об’єкта. В залежності від необхідних умов
(термоперетворювач, діапазон, точність) при цьому може використовуватись
або калібрувальна таблиця, або поліноміальна апроксимація. Степінь
апроксимуючого поліному також в великій мірі залежить від цих факторів. Для
ТОП і ТОМ при невеликому діапазоні (приблизно до 100С) і невеликих
вимогах до точності можна використовувати лінійну апроксимацію. Також при
неширокому температурному діапазоні рекомендується і використовують на
практиці калібрувальну характеристику. При визначенні коефіцієнтів
поліномінальної апроксимації R t=f(t) використовують сумісні вимірювання, в
яких проводять одночасні вимірювання кількох неоднойменних величин, з
метою визначення функціональної залежності між ними. При визначенні
2
квадратичної апроксимації R t=R o(1+at+bt ) залежності R t=f(t) проводять
вимірювання R термометра опору при трьох різних температурах, складають і
розв’язують систему з трьох рівнянь, розв’язком якої є значення R o, a, b.
Найвищу точність забезпечують платинові термометри опору (ТОП),
тому їх застосовують як еталонні при повірках і в точних вимірюваннях в
діапазоні температур від
-200˚С до +650˚С. З достатньою для практики точністю функціональна
залежність опору провідників від температури в межах від 0 до 650˚С
описується поліномом другого степеня:
2
R t=R o(1+at+bt ), (6.1)
де R t, R 0 — опір платини при температурах рівних t і 0˚С;
а, b — функціональні постійні, визначені калібруванням термометра
2
-3
-7
при певних умовах (а=3.96847·10 1/˚С; b=-5.847·10 1/˚С ).
Окреме застосування мають також мідні термометри опору (ТОМ) для
вимірювання температури від –50 до 180˚С. До особливостей мідних
термометрів опору слід віднести: нижча вартість, високий температурний
коефіцієнт і лінійність залежності опору від температури, а також легка
окислюваність міді при температурі вищій 100˚С. Нікелеві і залізні термометри
опору використовуються як нестандартні. Термометр опору являє собою
чутливий елемент з термочутливої спіралі, намотаної на діелектрик, які для