Резистивные явления. Терморезистивные преобразователи

Термосопротивлением называется проводник или полупровод­ник с большим температурным коэффициентом сопротивления, на­ходящийся в теплообмене с окружающей средой, вследствие чего его сопротивление резко зависит от температуры и поэтому опреде­ляется режимом теплового обмена между проводником и средой.

Часто термосопротивлением является тонкая проволока диа­метром 0,02—0,06 мм и длиной 5—20 мм, концы которой укреплены в массивных держателях.

Основным требованием к материалам, применяемым для преобра­зователей термометров сопротивления, является возможно больший и стабильный температурный коэффициент электрического сопротивления при достаточно большом удельном сопротивлении. В этом отношении большой интерес представляют объемные полупровод­никовые термосопротивления, имеющие значительно боль­ший температурный коэффициент электрического сопротивления по сравнению с проводниковыми термосопротивлениями.

Недостатками полупроводниковых термосопротивлений являются нелинейность зависимости их сопротивления от температуры (рисунок 2.4) и значительное отклонение от образца к образцу как номи­нального значения сопротивления (более ±30%), нормируемого обычно при 20°С, так и характера зависимости сопротивления от температуры (отклонения значений температурного коэффи­циента достигают ± 5% и более).

В термометрах сопротивления может быть использована любая цепь, предназначенная для измерения сопротивления. Наибольшее распространение получила цепь неуравновешенного моста с магни­тоэлектрическим логометром в качестве указателя, а также цепь автоматически уравновешиваемого моста.

Кроме полупроводниковых терморезисторов непосредственного нагрева существуют ПТР, сопротивление рабочего тела которых управляется током подогрева, который пропускается через специальный подогреватель, расположенный вблизи рабочего тела. Такие ПТР называют подогревные или ПТР косвенного подогрева.

Полупроводниковые терморезисторы характеризуются следующими параметрами:

Допустимая температура Тдоп. определяется в основном материалом рабочего тела ПТР, свойства которого должны сохраняться при температурах, не превышающих допустимого значения

Максимально допустимый ток – ток, при протекании которого через ПТР температура последнего равна максимально допустимой. Величина допустимого тока зависит от температуры среды и характера последней.

Температурный коэффициент сопротивления a выражает в процентах изменение относительной величины сопротивления при изменении температуры на 1º.

Теплоемкость h – это количество тепла, которое надо сообщить ПТР, чтобы повысить температуру рабочего тела на 1º.