36385

Принцип действия термопары и термометра сопротивления

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Термопара два разнородных с различной концентрацией свободных электронов металлических проводника термоэлектроды соединенных пайкой или сваркой на измерительном рабочем конце подвергаемом воздействию измеряемой температуры и разомкнутых на контрольном свободном конце находящемся под воздействием известной температуры и подключаемом к измерительному прибору. Принцип действия термопреобразователей сопротивления или резистивных детекторов температуры основан на способности металлов или полупроводниковых материалов изменять...

Русский

2013-09-21

37.39 KB

53 чел.

Вопрос 10. Принцип действия термопары и термометра сопротивления.

Термопара – два разнородных (с различной концентрацией свободных электронов) металлических проводника – термоэлектроды, соединенных пайкой или сваркой на измерительном (рабочем) конце, подвергаемом воздействию измеряемой температуры, и разомкнутых на контрольном (свободном) конце, находящемся под воздействием известной температуры и подключаемом к измерительному прибору.

Принцип действия термопары основан на термоэлектрическом эффекте, заключающемся в том, что в замкнутой цепи из двух разнородных проводников возникает электрический ток, если места соединения (спаи) проводников имеют разную температуру.

Спай с температурой t называется горячим или рабочим, а спай с более низкой (обычно постоянной) температурой t0 – холодным или свободным. Термоэлектрический эффект объясняется наличием в металле свободных электронов, число которых в единице объема различно для разных металлов. Если, допустим, электроны диффундируют из проводника 1 в проводник 2, то первый в спаях с температурами t и t0 заряжается положительно, а второй – отрицательно. Между проводниками 1 и 2 возникает разность потенциалов – термодвижущая сила ТЭДС.

,

где e12(t) – разность потенциалов при температуре t; e12(t0) – то же при температуре t0.

Таким образом, результирующая ТЭДС E(t, t0) будет зависеть от температур t и t0. На практике температуру t0 поддерживают постоянной, поэтому E(t, t0)=f(t).

Принцип действия термопреобразователей сопротивления или резистивных детекторов температуры основан на способности металлов или полупроводниковых материалов изменять электрическое сопротивление с изменением температуры. Эффект объясняется увеличением кинетической энергии колебаний ионов в узлах кристаллической решетки металла и рассеиванием вследствие потока свободных электронов.

Для изготовления чувствительных элементов термометров применяется медная, платиновая или никелевая проволока.

У термопреобразователей сопротивления (ТС) из меди (ТСМ) и никеля (ТСН) сопротивление Rt  изменяется в зависимости от температуры t линейно:

, где R0 – сопротивление термометра при 0 0С; – температурный коэффициент сопротивления проволоки (ТКС).

ТКС металлов имеет положительное значение () в отличие от ряда полупроводников, у которых оно отрицательное (): при возрастании температуры их сопротивление уменьшается. Чем больше ТКС, тем выше чувствительность элемента к малым изменениям температуры. Диапазон измеряемых температур для ТСМ -200200 0С.

Зависимость сопротивления платиновой проволоки от температуры в интервале от 0 0С до +850 0С описывается выражением                                                   где А, В – постоянные коэффициенты.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11812. Определение параметров солнечного ветра и его влияния на магнитосферу Земли 973.5 KB
  Лабораторная работа № 2 по курсу КСЕ Определение параметров солнечного ветра и его влияния на магнитосферу Земли Цель работы: ознакомиться со структурой межпланетного магнитного поля и геомагнитосферы; определить радиальную скорость распространения выб
11813. ВИЗНАЧЕННЯ КУТА ПРИРОДНЬОГО УХИЛУ ГРУНТУ 58 KB
  ВИЗНАЧЕННЯ КУТА ПРИРОДНЬОГО УХИЛУ ГРУНТУ Кутом природного ухилу α називають такий максимальний кут між горизонтом і поверхнею вільного ґрунту при якому ґрунт ще зберігає рівновагу. Зчеплення α для сухих ґрунтів в рихлому стані майже співпадає з кутом внутрішнього ...
11814. Определение пластичности каучука и резиновых смесей на пластомере 153.5 KB
  Лабораторная работа № Определение пластичности каучука и резиновых смесей на пластомере Суть метода Приложение постоянного груза к образцу и измерение высот до нагрузки после нагрузки и после отдыха. Краткая теория Пластичность способность мате
11815. Учебное-методическое пособие по выполнению лабораторных работ По курсу Проектирование на ПЛИС 1.25 MB
  Учебно-еметодическое пособие по выполнению лабораторных работ По курсу Проектирование на ПЛИС Аннотация Данное пособие содержит краткое описание базовых процедур по выполнению лабораторных робот по курсу Проектирование на ПЛИС. В пособии рассмотрена САПР MAX...
11816. Шприцевание резиновых смесей 109 KB
  Лабораторная работа № Шприцевание резиновых смесей Цель работы Получение заготовок определенного профиля путем продавливания разогретой резиновой смеси с помощью червяка через профилирующее отверстие и определение усадки. Теоретическая часть Шприцев
11817. Визначення вологості ґрунту 353.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА Визначення вологості ґрунту Вологістю називається відношення маси води яка знаходиться в грунті до маси абсолютно сухого ґрунту в даному обємі. Кількість води яка міститься в порах ґрунту в природніх умовах залягання називається природною воло...
11818. Проектирование на ПЛИС 1.77 MB
  Бутов А.С. Учебноеметодическое пособие для самостоятельной работы По курсу Проектирование на ПЛИС Содержание Аннотация Введение.. ...
11819. ВИЗНАЧЕННЯ ОБ’ЄМНОЇ ВАГИ ҐРУНТУ МЕТОДОМ РІЖУЧОГО КІЛЬЦЯ 96.5 KB
  Визначення обємної ваги ґрунту методом ріжучого кільця Обємною вагою ґрунту називають вагу одиниці обєму ґрунту в його природному стані. Обємна вага ґрунту без порушення його природного складу в даній роботі встановлюється шляхом визначення ваги ґрунту в відом
11820. Розрахунок осідання фундамента 208.5 KB
  Розрахунок осідання фундамента Визначити методом пошарового сумування осідання стовпчастого фундаменту. Вихідні дані: Нормативне навантаження від колони Nn= 1200кН. Глибина закладання фундаменту d= 1.5м. Товщина рослинного шару h1=0.3м. γ1=175кН/м3 товщина шару супіс