Термометры сопротивления

Действие термометров сопротивления основано на способности различных материалов в зависимости от температуры изменять свое электрическое сопротивление. Параметр, характеризующий изменение электрического сопротивления от температуры, называют температурным коэффициентом электрического сопротивления.

Термометры сопротивления

Термометры сопротивления из чистых металлов, как правило, изготовляют путем специальной намотки тонкой проволоки на каркас из изоляционного материала. Для предохранения от повреждений проволоку вместе с каркасом помещают в защитную оболочку. Для их изготовления используют такие металлы, как медь, платина, никель.

Медные термометры (ЮМ, 50М, 100М) применяют для длительного измерения температуры в интервале от -200 до +200 °С.

Никелевые термометры предназначены для измерения температуры в интервале от -60 до +180 °С. Никель обладает высоким температурным коэффициентом (6,75 • 10~3 К-1) и большим удельным сопротивлением (1,28 • 10-7 Ом • м), что позволяет получать малогабаритные термометры с большой чувствительностью.

Платиновые термометры (1П, 5П, 10П, 50П, 100П и 500П) применяют для измерения температур в интервале от -200 до +1100 °С. Одним из недостатков платины является ее загрязнение в агрессивных средах. Особенно сильно это проявляется при высоких температурах.

Кроме металлов используют также полупроводниковые материалы: германий, оксиды меди, марганца, кобальта, магния, титана и их смеси. Большинство полупроводниковых материалов обладает большим отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления и очень большим удельным сопротивлением, что позволяет изготовлять очень малые по размерам, но чувствительные термометры. Все полупроводниковые термометры сопротивления имеют индивидуальные градуировочные характеристики.

Широкое применение нашли германиевые термометры. Их погрешность составляет ±(0,05 — 0,1) К.

Чувствительный элемент металлического термометра сопротивления состоит из проволоки или ленты, которая намотана на каркас из стекла (кварца, керамики, слюды, пластмассы). От чувствительного элемента провода через головку термометра присоединяют к измерительному прибору. Устройство термометра сопротивления представлено на рис. 42.

Чувствительный элемент 7 выполнен в виде спирали из проволоки, помещенной в четырехканальный керамический каркас 2. Для защиты от механических повреждений и вредного воздействия измеряемой или окружающей среды его вставляют в защитную оболочку, которая уплотнена керамической втулкой 3. Провода 12 чувствительного элемента проходят через изоляционную керамическую трубу 4. Все названные элементы устройства находятся в защитном чехле 77, установленном на объекте измерения с помощью резьбового штуцера 5. На конце защитного чехла расположена соединительная головка 9, в которой находится изоляционная колодка 6 с винтами 10 для крепления проводов термометра и подключения соединительных проводов. Головка закрывается крышкой 8. Соединительные провода выводятся через штуцер 7.

Смотрите также