2020-09-24
81
Принцип действия термопреобразователей сопротивления (ТПС) основан на изменении электрического сопротивления проводниковых и полупроводниковых материалов при изменении их температуры. В ТПС используются материалы, обладающие большим и стабильным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), линейной зависимостью сопротивления от температуры, хорошей воспроизводимостью свойств.
Приборы для измерения температуры, в которых в качестве чувствительных элементов используются ТПС, называются термометрами сопротивления. В промышленных термометрах сопротивления широко применяются проводниковые ТС, которые изготавливаются из чистых металлов: платины, меди, никеля и железа. Наиболее широко применяются платина и медь.
Характеристики наиболее распространенных материалов для ТПС:
| Металл | ТКС, 1/°С | Диапазон температур, °С (рекомендован) | Особенности |
| Платина | 0,0039 | –196 … 600 | Высокая точность и стабильность. Высокое удельное сопротивление. Высокая линейность. |
| Никель | 0,0067 | –60 … 180 | Наиболее высокий ТКС |
| Медь | 0,00428 | –50 … 150 | Наиболее линейная характеристика, низкое удельное сопротивление |
|
|
|
Для металлов зависимость сопротивления от температуры имеет нелинейный характер:
(2.12)
где R0 – сопротивление проводника при начальной температуре; Θ – перегрев проводника относительно начальной температуры; α, β, γ, … – коэффициенты, зависящие от свойств проводника. Наибольшее значение имеет α: это и есть ТКС.
Номинальное сопротивление ТПС представляет собой нормированное изготовителем сопротивление при 0 °С, округленное до целых единиц, выбираемое из ряда: 10; 50; 100; 500; 1000 Ом. Существуют ТПС и с другими значениями номинального сопротивления, однако в настоящее время наибольшее распространение получили ТС с номинальным сопротивлением 100 Ом при 0 °C (Pt100). Вместе с тем имеет место тенденция к использованию ТПС с величиной номинального сопротивления до 1 кОм и даже 10 кОм. Измерительные системы, в которых используются ТПС с высоким значением номинального сопротивления, обладают дополнительными преимуществами, важным из которых является снижение влияния длины соединительных проводов ТПС на точность измерений.
