Термопреобразователи сопротивления (ТС)

Измерение температуры ТС основано на изменении электрического сопротивления проводников или полупроводников с изменением температуры. Зная эту зависимость, моно по значению сопротивления определить температуру среды, в которую помещен ТС. При увеличении температуры сопротивление ряда чистых металлов возрастает, а полупроводников снижается.

Зависимость сопротивления металлов от температуры в небольшом интервале температур можно приближенно выразить уравнением R_t = R_t^’[1+ά(t- t^’)],

где R_t – сопротивление металлического проводника при температуре t °С;

R_t^’ - сопротивление того же того же проводника при температуре t ^’ °С;

(t-t^’) - интервал изменения температуры;

ά = (R_t - R_t^’)/[R_t^’ (t- t^’)] - коэффициент температурного сопротивления.

Зависимость между сопротивлением и температурой для ТС различных типов дается в градуировочных таблицах.

Для изготовления ТС наиболее пригодны по своим физико-химическим свойствам платина и медь. Для платины ά_Pt ≈ 3/9 * 10 ^{- 3} (°С)^-1; для меди ά_Cu ≈ 4/28*10^-3 (°С)^-1.

Чувствительные элементы ТС представляют собой тонкую медную или платиновую проволоку, намотанную бифилярно на специальный слюдяной, фарфоровый или пластмассовый каркас. Для предохранения от внешних воздействий чувствительные элементы ТС заключают в металлическую трубку с литой головкой, в которой смонтированы выводы концов обмотки для их подключения к соединительным проводам. Вход проводов в корпус ТС заливается термоцементом или смолой для изоляции чувствительных элементов (ЧЭ) от воздействия окружающей среды, в которой могут находиться пары веществ, разрушающие поверхность ЧЭ и меняющие рабочие характеристики ТС.

Для удобства эксплуатации в одном корпусе могут располагаться два чувствительных элемента. Применяют такие ТС в аппаратах, работающих под высоким давлением или температурой, или в контурах, требующих дублирования (подтверждения) текущей информации о технологическом процессе. Последний случай имеет место в дублированных или троированных системах управления, то есть там, где достоверность информации имеет первостепенное значение.

В качестве вторичных приборов в комплекте с ТС применяют обычно уравновешенные мосты. В настоящее время производства переоборудуются с использованием новых микропроцессорных систем. При вводе сигналов в систему необходимо, чтобы они имели стандартные числовые характеристики. Для этого сигналы от ТС и ТЭП проводят через нормирующие преобразователи (соответственно для ТС и ТЭП), барьеры, обладающими функциями НП. Или ТС и ТЭП подключают к специальным вводам процессора «для ТП и ТЭП» для последующей обработки по программам нормирования, «зашитым» в процессоре.

Пределы допускаемой основной погрешности преобразования термометров сопротивления представлены в таблице: