Главная Автоматизация процессов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 где Rt и Rf! - соответственно сопротивление при температурах Т vi Тц {в градусах Кельвина), В - константа материала терморезистора, имеющая размерность К. Тогда ТКС терморезистора оказывается равным В - fz Температурная характеристика терморезистора при различных значениях В показана на рис. 2.4.1. В продаже имеются терморезисторы в различных конструктивных исполнениях, в том числе и миниатюрные для обеспечения быстрого реагирования на изменение температуры. На рис. 2.4.2 показаны наиболее распространенные конструкции терморезисторов: дискообразные, стержневидные и миниатюрные. Для применения в области автомобильной и бытовой электроники фирмой Siemens предлагается широкий набор специальных, не слишком дорогих тер* морезисторов.. ление которых падает при повышении температуры. У таких терморезисторов ТКС составляет около 3...6 %/К, что примерно в 10 раз больше, чем у платиновых или никелевых датчиков. Терморезисторы состоят из поликристаллической смеси различных спеченных оксидов, например РегОз (шпинель), Zn2Ti04, MgCr204, TiOs или NiO и СоО с LigO. Процесс спекания осуществляется при 1000...1400°С. Затем изготовляют контакты путем вжигания серебряной пасты. Для обеспечения высокой стабильности сопротивления, прежде всего при длительных измерениях, терморезисторы после спекания подвергают еще искусственному старению. С помощью специальных режимов обработки достигается высокая стабильность сопротивления. Температурная характеристика терморезистора описывается следующим уравнением: -80 -40 АО 80 120 М60 200 0 240 Рис. 2.4.1. Рабочие характеристики терморезисторов с отрица-? тельным ТКС, отличающихся значением В. так как еще не происходит изменения сопротивления из-за самонагрева. Если же ток через датчик увеличить, то его сопротивление изменится (станет меньше) и падение напряжения на нем уменьшится. В результате при определенном значении тока / характеристика имеет максимум, а при дальнейшем возрас-.тании тока отклоняется вниз. Отмеченные на характеристике точки отражают изменение температуры датчика из-за самонагрева* Важным параметром терморезисторов является вольт-амперная характеристика (рис. 2.4.3). Она описывает связь между током через датчик и падением напряжения на нем. При токе около 1 мА вольт-амперная характеристика этих датчиков прямолинейна. Нагрев датчика, а вместе с тем и ход характеристики сильно зависят от рабочей среды. На рис. 2.4.4 пока-
№510.1. 1.S 5,08 ±D,4 G.5I0 2 / Размер ПОЯ КЛЮЧ 8(8-iy)
Рис. 2.4.2. Различные конструкции терморезисторов с отрицательным ТКС, используемых в качестве датчиков температуры: а, б, д - остеклованные, в - миниатюрные, г - дискообразные, е, ж-г- капсулироваиные. зана вольт-амперная характеристика типичного терморезистора на воздухе и в воде. Поскольку в воде теплоотвод лучше, чем на воздухе, при размещении датчика в воде его характеристика проходит выше. |