抵抗熱電対。スキーム、説明

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センサー。抵抗熱電対。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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動作原理 熱変換器 抵抗（サーミスタ）は、温度に応じた導体と半導体の電気抵抗の変化に基づいています（前述）。

プラチナサーミスタは、-260 ～ +1100 °C の範囲の温度を測定するように設計されています。抵抗が温度に対して線形に依存する、安価な銅製サーミスタが実際に普及しています。

デメリット 銅は比抵抗が低く、高温で酸化しやすいため、銅抵抗温度計の使用の最終限界は 180 °C の温度に制限されます。銅サーミスタは白金サーミスタに比べて特性の安定性や再現性が劣ります。ニッケルは、室温範囲での測定用の安価なセンサーに使用されます。

半導体サーミスタ（サーミスタ） 負または正の抵抗温度係数を持ち、20 °C での値は (2-8) / 10 です。^-2 (℃)^-1つまり、銅やプラチナよりも一桁大きいです。サイズが非常に小さい半導体サーミスタは、高い抵抗値（最大 1 MΩ）を持っています。半導体材料として金属酸化物が使用されているタイプの半導体サーミスタ KMT - コバルトとマンガンの酸化物の混合物 MMT - 銅とマンガン。

半導体温度センサーは特性の経時安定性が高く、100～200℃の範囲で温度を変化させる場合に使用されます。

熱電変換器（熱電対） 動作原理が熱電効果に基づいているデバイスです。この効果は、XNUMX つの異なる金属または半導体の接合 (接合) 間に温度差が存在すると、熱起電力 (略称) と呼ばれる起電力が回路内に発生するという事実にあります。 熱起電力).

特定の温度範囲では、熱起電力は温度差 T = T に正比例すると仮定できます。₁ -T₀ 接合部と熱電対の端の間。

温度が測定される媒体に浸された熱電対の相互接続された端は、熱電対の動作端と呼ばれます。環境内にあり、通常はワイヤによって測定回路に接続されている端は、自由端と呼ばれます。これらの端の温度は一定に保つ必要があります。この条件下では、thermoEMF E_T は温度 T のみに依存します₁ ワーキングエンド:

ここで、C は熱電対導体の材質に依存する係数です。

熱電対によって生成される EMF は比較的小さいです。 8 °C ごとに 100 mV を超えず、通常は絶対値で 70 mV を超えません。熱電対を使用すると、-200 ～ +2200 °C の範囲の温度を測定できます。

熱電コンバータの製造には、白金、白金ロジウム、クロメル、アルメルが最も広く使用されています。

熱電対には次のものがあります。 メリット:

製造の容易さと操作の信頼性。
安さ;
電源の不足;
広い温度範囲での測定が可能。

これに加えて、熱電対にはいくつかの特徴もあります制限:

サーミスタよりも低く、測定精度。
かなりの熱慣性の存在;
自由端の温度補正を導入する必要性;
特別な接続ワイヤを使用する必要があります。

赤外線センサー (高温計) - 加熱された物体の放射エネルギーを利用し、離れた場所から表面温度を測定できる装置です。

パイロメーターは次のように分類されます。 XNUMXつのカテゴリー:

放射線;
輝度;
色。

放射温度計 20 °C ～ 2500 °C の温度を測定するために使用され、このデバイスは実際の物体の積分放射線強度を測定します。

輝度（光学）パイロメーター 500 °C ～ 4000 °C の温度を測定するために使用されます。それらの動作原理は、研究対象のオブジェクトの明るさのスペクトルの狭い部分での基準エミッター（測光ランプ）の明るさとの比較に基づいています。

カラーパイロメーター 通常はスペクトルの赤または青の部分で選択される 800 つの波長での放射強度の比の測定に基づきます。 XNUMX °C からの範囲の温度を測定するために使用されます。

パイロメーターを使用すると、他のセンサーが機能しなくなった、手の届きにくい場所の温度や、移動する物体の温度、高温を測定できます。

著者: Koryakin-Chernyak S.L.

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