Электрические термометры сопротивления

Прибор представляет собой терморезистор, включенный в измерительную цепь равновесного или неравновесного моста. Терморезистор может быть включен в мост по двухпроводной или трехпроводной схеме показанной на рисунке 3.

Рисунок 3. Мостовые схемы включения терморезистора:

а) трехтрехпроводная; б) двухпроводная

Терморезистор R_Т впаян в дно из плеч моста с помощью двух проводов (см. двухпроводную схему), имеющих сопротивление R_л1 и R_л2.

При колебании температуры окружающей среды возникает погрешность:

Dt = DR_л /R_т × a_t.

где DR_л = DR_л1+DR_л2 – изменение сопротивления проводов;

R_т – начальное сопротивление терморезистора при t = 0 °С;

a_t – температурный коэффициент.

Резистор R_o служит для уравновешивания моста. Резистор R_у (уравнительный) дополняет сопротивление проводов до значения принятого при градуировке (5 или 15 Ом). Для подгонки сопротивления R_у в схеме предусмотрен резистор R_к (контрольный), сопротивление которого равно сопротивлению терморезистора, соответствующий отметке на шкале прибора. Включив R_к вместо R_т в плечо моста, уменьшают сопротивление R_у до тех пор пока стрелка логометра не станет на отметку шкалы. После чего резистор R_к закорачивают.

Для уменьшения погрешности от изменения сопротивления соединительных проводов применяют трехпроводную схему (рисунок 2 а).

Электрические термометры сопротивления бывают германиевые и полупроводниковые – терморезисторы.

Германиевые термометры сопротивления применяют для измерения низких температур от 1,5 до 30 °К (тип ТСГ-1), погрешность ±0,101 °К.

Полупроводниковые термометры сопротивления (терморезисторы) используют для измерения температур от –100 до +300 °С и выше. Форма терморезисторов может быть цилиндрической, шайбовой, дисковой.

Достоинство терморезисторов – большое сопротивление (от единиц до сотен кОм), что позволяет не учитывать сопротивление проводов.

Недостатки – нелинейный характер зависимости сопротивления от температуры и малая мощность рассеивания при прохождении измерительного тока. Зависимость сопротивления полупроводников от абсолютной температуры Т достаточно точно описывается соотношением:

,

где - сопротивление при абсолютной температуре ;

- коэффициент, зависящий от рода полупроводника.

Основные характеристики терморезисторов приведены в таблице 3.

Таблица 3.