ГЛАВА

ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ

Важнейшей разновидностью датчиков являются датчики температуры, поскольку многие процессы, в том числе и в повседневной жизни, регулируются температурой, например:

© регулирование отопления на основании измерения температуры теплоносителя на входе и выходе, а также температуры в помещении и наружной температуры;

® регулирование температуры воды в стиральной машине;

О регулирование температуры электроутюга, электроплитки, духовки и т. п.

Кроме того, путем измерения температуры можно косвенно определять и другие параметры, например поток, уровень и т. п.

При использовании такого рода датчиков температура измеряется, как правило, на основании зависимости электрического сопротивления от температуры. В зависимости от того, возрастает или понижается электросопротивление датчика при повышении температуры, различают полупроводниковые датчики соответственно с положительным или отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС)*. Металлические датчики температуры из никеля или платины всегда обладают положительным ТКС. В случае датчиков на основе термопар возникает ЭДС, пропорциональная температуре.

* Терморезисторы с положительным или отрицательным ТКС в схемах данной книги обозначаются как РТС или NTC, а также &+ и Ь- соответственно. - Прим. перев.

±2.0

1±1.5

1) + 1,0

±0.6

Температура, °С

Рис. 2.1.1. Допустимые отклонения значений сопротивления н температуры для измерительных резисторов согласно требованиям стандарта ФРГ DIN 43760.

ратурный коэффициент, равный для платины 3,9 X X 10-3 К- и для никеля 5,39-10- К .

Сопротивление при 0°С в большинстве случаев выбирается равным 100 Ом. Такие измерительные резисторы обозначают Pt-100 или Ni-100. Употребительны также стандартно изготовляемые сопротивления в 500 Ом и 1 кОм. Допустимые отклонения от этих значений в пересчете на градусы по шкале

2.1. Датчики температуры из платины и никеля

Для точного измерения температуры в диапазоне от -200 до +850 °С чаще всего применяются датчики температуры из никеля или платины. Электрическое сопротивление металлических проводников изменяется согласно уравнению

RRo[l+a{T-To)],

где - сопротивление при 0°С (т. е. при 273 К), /?1 - сопротивление при температуре Г], а - темпе-

В табл. 2.1.1 приведены допустимые отклонения для различных температур. Отклонения в градусах Цельсия справедливы для всех номиналов сопротив-. лений, а отклонения в омах -только для сопротив-лений типа Pt-100. Для других номиналов сопротивлений значения отклонений в омах следует умножать на коэффициент /?о-10~.

йз&зерш-ельные схемы

Для измерения температуры датчик нужно подключить к измерительной схеме, на выходе которой формируется напряжение, пропорциональное температуре. Простейшей разновидностью такой схемыяв*

Цельсия, установленные стандартом ФРГ DIN 43760, составляют

® для класса А: ±(0,15 + 0,002 Г)°С,

® для класса В: ±(0,3 + 0,005 Г)°С, где температура Т выражена в градусах Цельсия. Эта зависимость графически представлена на рис. 2.1.1.

Таблица 2.1.1. Допустимые отклонения

Измеряемая

температура, Класс А Класс В