Сигнал первичного преобразователя через усилитель постоянного тока 4 подается на регистрирующее устройство (осциллограф) 5. Для настройки аппаратуры в комплект может входить градуировочное устройство 6.
Основными преимуществами термопар является простота их изготовления и их малая инерционность, а также дешевизна. Недостатки – малая механическая прочность (необходимость защиты), протяженные провода до холодного спая, невысокая точность.
Кроме термопар в электрических системах измерения температуры могут использоваться параметрические датчики – термометры сопротивления (терморезисторы).
Обычно терморезистор представляет собой тонкую медную или платиновую проволоку помещенную в корпус с керамическим порошкообразным
Медные терморезисторы используются в диапазоне температур от ‑500С до + 1800С, а платиновые – в диапазоне -200 … +6500С.
Напряжение на резисторе пропорционально току. Величина стабилизированного тока составляет 1милиампер, так как большее значение может привести к перегреву, и, как следствие, к увеличению погрешности измерения. Это же напряжение может быть подано на вход аналого-цифрового преобразователя, для последующей цифровой регистрации и обработки.
Простейшим измерительным прибором, предназначенным для работы совместно с терморезистором, является логометр (рис. 2.16). В одно из плеч моста включается терморезистор RТ, а для обеспечения предварительной настройки прибора в другое плечо включается подстроечный резистор RП.
При изменении температуры происходит изменение величины сопротивления RТ и перераспределение токов I1 и I2 в плечах логометра. Так как данные токи протекают через взаимно пересекающиеся рамки, помещенные в поле постоянного магнита, то изменяются и соответствующие поворачивающие моменты М1 и М2. В результате происходит поворот рамок и связанной с ними стрелки прибора до положения, в котором наступает равновесие моментов М1 и М2.
Альтернативой применению логометров является использование вольтметров для измерения напряжения, падающего на терморезисторе при питании его от источника стабилизированного постоянного тока.
Другие первичные преобразователи температуры
В последние годы появилась «пленочные» термопары – разновидность термопар, выполненных по технологии многослойного напыления различных металлов (например, никель – золото) на изолирующих подложках. При этом спай термопары заменяется двухслойным напылением соответствующих металлов. Для обеспечения малой инерционности пленочного термопарного преобразователя необходимо использовать тонкие изолирующие подложки (5 – 20 мкм). Это не всегда возможно по условиям применения ПП, например, при измерении температуры в среде под давлением, или в жидкости, движущейся с высокими скоростями.
В настоящее время использование современных кремниевых технологий, технологий напыления и пленочных термопар позволяют создавать уникальные измерительные приборы, например, измеритель мощности переменного тока (от постоянного тока герца до сотен мегагерц). Основой такого прибора является тонкая многослойная подложка (толщиной 2 мкм) на основе кремния и его соединений. Основное свойство этой подложки – нулевой температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР). На такой подложке размещается тонкопленочный нагреватель - резистор, и батарея (до 50 штук) пленочных термопар. Такие приборы разработаны только в Германии и России.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.