Šiluminės varžos ir jų panaudojimas
Tekant elektros srovei, laidoje susidaro šiluma. Dalis šios šilumos atitenka kaitinant pačią laidąkita dalis patenka į aplinką konvekcijos, šilumos laidumo (laidininkai ir nešikliai) ir spinduliuotės būdu.
Esant stabiliai šiluminei pusiausvyrai, temperatūra ir atitinkamai laidininko varža priklauso tiek nuo srovės stiprumo laidininke, tiek nuo priežasčių, turinčių įtakos šilumos perdavimui į aplinką. Šios priežastys apima: laido ir jungiamųjų detalių konfigūraciją ir matmenis, laido ir terpės temperatūrą, terpės greitį, jos sudėtį, tankį ir kt.
Laidininko varžos priklausomybė nuo temperatūros, aplinkos judėjimo greičio, jos tankio ir sudėties gali būti naudojama šiems neelektriniams dydžiams matuoti, matuojant laidininko varžą.
Nurodytai paskirčiai skirtas laidininkas yra matavimo keitiklis ir vadinamas šilumine varža.
Norint sėkmingai panaudoti šiluminę varžą neelektriniams dydžiams matuoti, reikia sudaryti sąlygas, kad išmatuotas neelektrinis dydis turėtų didžiausią įtaką šiluminės varžos reikšmėms, o kiti dydžiai, priešingai, neturėtų, jei gali turėti įtakos jo tvarumui.
Naudojant šiluminę varžą, reikia siekti sumažinti šilumos perdavimą laidumu ir spinduliuote.
Kai vielos ilgis gerokai viršija jo skersmenį, atatranka per laido šilumos laidumą gali būti nepaisoma, jei temperatūrų skirtumas tarp laido ir terpės neviršija 100 ° C. Jei negalima nepaisyti nurodytų šilumos grąžinimų, jie imami. į tai atsižvelgiama kalibruojant.
Šiluminės varžos prietaisai, skirti matuoti dujų (oro) srauto greitį, vadinami karštosios vielos anemometrais.
Šiluminė varža yra plona viela, kurios ilgis yra 500 kartų didesnis už skersmenį.
Jei šią varžą patalpinsime į pastovios temperatūros dujų (oro) terpę ir per ją leisime pastovią srovę, tai darydami prielaidą, kad šiluma išsiskiria tik konvekcijos būdu, gauname temperatūros priklausomybę, taigi ir šiluminės varžos dydį. , apie dujų (oro) srauto judėjimo greitį...
Temperatūroms matuoti naudojami prietaisai, kur šilumos pernešimai naudojami kaip keitikliai varžos termometrai… Jie naudojami iki 500 °C temperatūrai matuoti.
Šiuo atveju RTD temperatūra turėtų būti nustatoma pagal išmatuotos terpės temperatūrą ir neturėtų priklausyti nuo srovės keitiklyje.
Atsparumas karščiui turėtų atsikratyti medžiagų su dideliu atsparumo temperatūros koeficientas.
Dažniausiai naudojama platina (iki 500 ° C), varis (iki 150 ° C) ir nikelis (iki 300 ° C).
Platinos atsparumo priklausomybę nuo temperatūros intervale nuo 0 iki 500 ° C galima išreikšti lygtimi rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / laipsnis, kur αn = 3,94 x 10-3 1 / laipsnis , βn = -5,8 x 10-7 1 / laipsnis
Vario atsparumo priklausomybė nuo temperatūros 150 ° C ribose gali būti išreikšta kaip rt = ro NS (1 + αmT), kur αm = 0,00428 1 / deg.
Nikelio atsparumo priklausomybė nuo temperatūros eksperimentiškai nustatoma kiekvienai nikelio markei, nes jo temperatūros atsparumo koeficientas gali turėti skirtingas reikšmes, be to, nikelio atsparumo priklausomybė nuo temperatūros yra netiesinė.
Taigi pagal keitiklio varžos dydį galima nustatyti jo temperatūrą ir atitinkamai aplinkos, kurioje yra šiluminė varža, temperatūrą.
Šiluminė varža varžiniuose termometruose – tai viela, suvyniota ant rėmo iš plastiko arba žėručio, įdėta į apsauginį apvalkalą, kurio matmenys ir konfigūracija priklauso nuo varžos termometro paskirties.
Atsparumui matuoti gali būti naudojamas bet koks atsparumo termometras.
temperatūroms matuoti taip pat naudokite tūrines puslaidininkių varžas, kurių atsparumo temperatūros koeficientas yra apie 10 kartų didesnis nei metalų (-0,03 - -0,05)1/kruša.
Ivay gaminami puslaidininkiniai karščiui atsparūs (MMT tipas) gaminami keraminiais metodais iš įvairių oksidų (ZnO, MnO) ir sieros junginių (Ag2S).Jų atsparumas yra 1000–20 000 omų ir gali būti naudojamas temperatūrai matuoti nuo -100 iki + 120 °C.