Дипломная работа: Розробка датчика температур на акустичних хвилях
1.2 Класифікація термодатчиків
Оскільки інформація про нові типи вимірювачів не завжди є повною та містить комерційну таємницю, для визначення сучасного рівня та основних орієнтирів у розробці таких датчиків скористаємось відомостями про класичні серійні термодатчики, якими є термометри опору. Згідно ГОСТ 6651-78 термометр опору використовується для перетворення температури в діапазоні -200...+1100 С в опір.
Найчастіше використовуються термоопори 3-х типів:
- платинові (ТОП)
- мідні (ТОМ)
- напівпровідникові (ТОП)
Платинові ТЕ мають високостабільний температурний коефіцієнт опору ТКО, гарну відтворюваність властивостей.
Функція перетворення ТОП має вигляд.
Платина:
RT =R0 (1+AT+BT2 ), при TЄ(0 ÷ 650) ˚С
R0 - опір при Т0 =0˚С;
Т- поточна вимірювана температура, ˚С;
А=3,90784х 10-3 К-1 ;
В=5,7841х 10-7 К-2 ;
RT =R0 [1+AT+BT2 +C(T-100)T3 ],
при TЄ(-200…0)˚С, де С=-4,482х 10-12 К-4 .
Мідні ТО широко поширені завдяки своїй дешевині й лінійній залежності ТКО від температури.
Мідь:
RT =R0 (1+αR х Т), при TЄ(-50…200)˚С ;
αR =4,26х 10-3 ДО-1 –ТКО першого порядку мідного ТЕ;
R0 - опір при Т0 =0˚С;
Т- поточна вимірювана температура, ˚С;
Напівпровідникові терморезистори відрізняються від металевих меншими габаритами й більшими значеннями ТКО.
ТКО напівпровідникових терморезисторів негативний і зменшується зворотньопропорційно квадрату абсолютної температури: α=В/Т2. При 20˚С ТКО становить 0,02 ÷ 0,08 К-1 .
Температурна залежність опору ТСП (рис. 1.2 крива 2) досить добре описується формулою Rθ =AeВ/T , де Т – абсолютна температура, А – коефіцієнт, що має розмірність опору, В - коефіцієнт, що має розмірність температури. На рис.3 для порівняння наведено температурну залежність для мідного терморезистора (пряма 1).
Якщо для використаного перетворювача не відомі коефіцієнти А и В, алі відомі опори R1 й R2 при Т1 і Т2 , то опір і коефіцієнт В для будь-якої іншої температури можна визначити зі співвідношень:
Рисунок 1.2
