Termiske motstander og deres bruk
Når en elektrisk strøm flyter, genereres varme i ledningen. Noe av denne varmen går til varme opp selve ledningenden andre delen slippes ut i miljøet ved konveksjon, varmeledning (ledere og bærere) og stråling.
I en stabil termisk likevekt avhenger temperaturen og følgelig motstanden til lederen både av størrelsen på strømmen i lederen og av årsakene som påvirker overføringen av varme til miljøet. Disse årsakene inkluderer: konfigurasjonen og dimensjonene til ledningen og beslagene, temperaturen til ledningen og mediet, mediets hastighet, dets sammensetning, tetthet, etc.
Avhengigheten av lederens motstand av temperatur, bevegelseshastigheten til omgivelsene, dens tetthet og sammensetning kan brukes til å måle disse ikke-elektriske mengdene ved å måle lederens motstand.
Lederen beregnet for det angitte formålet er en måletransduser og kalles termisk motstand.
For vellykket bruk av termisk motstand for å måle ikke-elektriske størrelser, er det nødvendig å skape forhold der den målte ikke-elektriske størrelsen har størst innflytelse på de termiske motstandsverdiene, mens andre størrelser tvert imot ikke ville, hvis mulig, påvirke bærekraften.
Ved bruk av termisk motstand bør man ha som mål å redusere varmeoverføring ved ledningsledning og stråling.
Med en ledningslengde som betydelig overstiger dens diameter, kan rekylen gjennom ledningens termiske ledningsevne neglisjeres hvis temperaturforskjellen mellom ledningen og mediet ikke overstiger 100 ° C. Hvis de angitte varmereturene ikke kan neglisjeres, tas de tatt hensyn til i kalibreringen.
Termiske motstandsenheter for måling av gass (luft) strømningshastighet kalles hot-wire anemometre.
Den termiske motstanden er en tynn ledning hvis lengde er 500 ganger diameteren.
Hvis vi plasserer denne motstanden i et gass (luft) medium med konstant temperatur og sender en konstant strøm gjennom det, så, forutsatt at varme frigjøres kun ved konveksjon, får vi avhengigheten av temperaturen, og derav størrelsen på den termiske motstanden , på bevegelseshastigheten til gass(luft)strømmen ...
Instrumenter kalles for å måle temperaturer, hvor termiske overføringer brukes som transdusere motstandstermometre… De brukes til å måle temperaturer opp til 500 °C.
I dette tilfellet bør RTD-temperaturen bestemmes av temperaturen til det målte mediet og bør ikke avhenge av strømmen i transduseren.
Varmebestandighet bør kvitte seg med materialer med høy temperaturkoeffisient for motstand.
Den mest brukte platina (opptil 500 ° C), kobber (opptil 150 ° C) og nikkel (opptil 300 ° C).
For platina kan motstandens avhengighet av temperatur i området 0 - 500 ° C uttrykkes ved ligningen rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / grad, hvor αn = 3,94 x 10-3 1 / grad , βn = -5,8 x 10-7 1/grad
For kobber kan motstandens avhengighet av temperatur innenfor 150 ° C uttrykkes som rt = ro NS (1 + αmT), hvor αm = 0,00428 1 / grader.
Avhengigheten av nikkelmotstand på temperatur bestemmes eksperimentelt for hvert merke nikkel, siden motstandens temperaturkoeffisient kan ha forskjellige verdier, og i tillegg er avhengigheten av nikkelmotstand på temperaturen ikke-lineær.
Således, ved størrelsen på motstanden til omformeren, er det mulig å bestemme dens temperatur og følgelig temperaturen i miljøet der den termiske motstanden er lokalisert.
Den termiske motstanden i motstandstermometre er en ledning viklet på en ramme laget av plast eller glimmer, plassert i et beskyttende skall, hvis dimensjoner og konfigurasjon avhenger av formålet med motstandstermometeret.
Ethvert motstandstermometer kan brukes til å måle motstand.
for å måle temperaturer, bruk også bulk-halvledermotstander med en temperaturmotstandskoeffisient som er omtrent 10 ganger større enn for metaller (-0,03 - -0,05)1/hagl.
Halvledervarmemotstand (MMT-type) produsert av Ivay er produsert ved keramiske metoder fra forskjellige oksider (ZnO, MnO) og svovelforbindelser (Ag2S).De har en motstand på 1000 — 20.000 ohm og kan brukes til å måle temperaturer fra -100 før + 120 °C.