Методы термометрии в стоматологии. Термоэлектрические явления в проводниках и полупроводниках. Терморезисторы (термисторы) и их применение, страница 2

Полупроводниковые терморезисторы (термисторы) представляют собой смесь окислов некоторых металлов, спрессованных и спеченных при высоких температурах. В отличие от проводников, у которых сопротивление линейно возрастает с повышением температуры (рис.1), зависимость сопротивления полупроводника от абсолютной температурой описывается экспоненциальной функцией Rn=Ае^В/Т, (рис.2)

А и В – постоянные, Т – абсолютная температура.

Сопротивление термистора с повышением температуры уменьшается, причем абсолютная чувствительность термистора К=DR/DТ больше чем у проводников.

Для того, чтобы лучше реализовать это свойство термистора, его помещают в одно из плеч электрической схемы, называемой мостом Уитсона (рис.3). мост состоит из четырех сопротивлений, включенных в его плечи Rм, R2, R3, Rт, где Rм – магазин сопротивлений, Rт – термистор. В диагонали моста ВД находятся гальванометр (Г). если с помощью магазина сопротивлений (Rм) добиться отсутствия тока на участке ВД (стрелка гальванометра на нуле), то простые вычисления приведут к соотношению:

Rт=RмR2/R1

Если R1=R2, то Rт=Rм.

Для сбалансированного моста сопротивление термистора равно сопротивление магазина сопротивлений.

Если изменить температуру среды, в которую помещен термистор, то его сопротивление будет соответственно изменяться.

Можно построить график зависимости сопротивления термистора от температуры Rт=Rм=f(Т),   (рис.4)

По такому градуировочному графику (сбалансированного моста и определив Rт), можно найти температуру тела. Если гальванометр в диагонали моста Уитсона проградуировать в градусах (неуравновешенный мост), то можно термистором измерять температуру непосредственно по шкале прибора, не пользуясь градуировочным графиком.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭЛЕКТРОМЕТРА МЕДИЦИНСКОГО ТПЭМ–1.

ТПЭМ–1 представляет собой прибор для измерения температуры со шкалой, градуированной в градусах Цельсия. Принципиальная схема ТПЭМ–1 представляет собой неуравновешанный мост сопротивлений Уитсона (рис.3), в одно из плеч которого включен терморезистор (Rт), сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения температуры контактирующей с ним среды. При изменении сопротивления терморезистора стрелка микроамперметра А показывает изменения температуры в градусах Цельсия. Прибор ТПЭМ–1 имеет набор датчиков, форма и размеры которых соответствуют определенному функциональному назначению.

Внешний вид ТПЭМ–1 представлен на Рис.5.

Подготовка ТПЭМ–1 к работе.

1. Проверить положение стрелки указателя 4. В положении «В» (включено) ручки переключателя 4 стрелка должна совпадать с отметкой шкалы +29^оС.

2. поставить ручку переключателя 4 в положение К (калибровка напряжения) и резистором 3 установить стрелку указателя на отметку шкалы +42^оС (рабочее напряжение прибора).

3. поставить ручку переключателя 4 на требуемый диапазон измерений, отмеченный красной или синей точкой на панели указателя. Стрелка указателя установится на отметке температуры окружающей среды. Прибор готов к проведению измерений.

Погрешность ТПЭМ–1 со стержневым датчиком +0,10 С

Приборы и принадлежности: стоматологическая установка УС-30, электротермометр ТПЭМ-1.

Порядок выполнения работы:

1.  Ознакомиться с основными узлами стоматологической установки УС–30.

а) Определить значение каждого узла и его параметры;

б) Освоить последовательность включения и отключения каждого узла;

в) Ознакомиться с техникой безопасности при работе с УС–30.