Презентация, доклад на тему Терморезисторы

и полупроводников от температуры:
Терморезисторы называют также термометрами сопротивления или термосопротивлениями.
Применяются для измерения температуры в широком диапазоне от —270 до 1600°С с высокой степенью точности до 0,020С.

2 и закрытый защитным кожухом 3 с выводами 5 закрепленными в изоляционной колодке 4.

таких как медь, платина, никеля, железо и др.
Материалы для терморезисторов должны обладать следующими свойствами: высоким температурным коэффициентом; высоким удельным сопротивлением; дешевизной и постоянством физических свойств во времени.
Термопреобразователи сопротивления подразделяют на платиновые, медные и датчики температуры.

0,1 мм. Для каркаса платиновых термометров используют плавленый кварц или керамику на основе окиси алюминия.
Платиновые термопреобразователи сопротивления выпускают двух модификаций: одинарные и двойные для работы с двумя вторичными приборами.
Основными недостатками платины являются высокая стоимость и возможность загрязнения.

для изоляции эмалью и предназначены они для измерения температуры воздуха при атмосферном давлении.
К достоинствам меди в первую очередь следует отнести низкую стоимость и возможность получения очень тонкой проволоки высокой степени чистоты.

до +1800С.
По сравнению с металлическими терморезисторами полупроводниковые имеют меньшие размеры и обладают значительно большей чувствительностью.
Существенный недостаток полупроводниковых терморезисторов по сравнению с металлическими— непостоянство температурного коэффициента сопротивления. С ростом температуры он сильно падает, т. е. терморезистор имеет нелинейную характеристику. При массовом производстве они дешевле металлических терморезисторов, но имеют больший разброс характеристик.

сопротивления. Первые получили название термисторов, а вторые — позисторов.

токоотводы;
4 – металлическая фольга;
5 – металлический чехол;
6 – стеклянный изолятор

металлов, но он — отрицательный, т. е. при увеличении температуры сопротивление термистора уменьшается. Значения сопротивления термистора и его температурного коэффициента весьма велики, что обеспечивает высокую точность измерения температуры.
В зависимости от материала термисторы подразделяют на медно-марганцевые (ММТ) и кобальто-марганцевые (КМТ). Диапазон измеряемых ими температур —70 ... +180 °С.

свойства полупроводника с резкой зависимостью сопротивления от температуры.
Положительный температурный коэффициент позисторов в 3—4 раза больше, чем у термистора, а постоянная времени их в 5—6 раз меньше. Кроме того, их отличает наличие так называемого варисторного эффекта, который выражается в уменьшении сопротивления позистора с увеличением приложенного напряжения. Этот эффект оказывает существенное влияние на температурные характеристики позистора.

с термометрами сопротивления нашли применение логометры, уравновешенные и неуравновешенные мосты на постоянном и переменном токе.

построены по принципу сравнения сил токов в цепях термометра и постоянного сопротивления.
Логометры являются магнитоэлектрическими приборами, подвижная система которых состоит из двух рамок, расположенных под углом друг к другу. Угол поворота «φ», а, следовательно, и стрелки, скреплённой с ними, будет функцией отношения токов в обеих рамках.

NS и жестко соединены между собой . Ток источника питания проходит по одной цепи через резистор R в обмотку рамки Б, а по параллельной цепи – через термометр сопротивления Rt в обмотку рамки А. катушки рамок включены таким образом, что проходящий по ним ток создаёт моменты вращения, направленные встречно.

что создаёт неравномерное магнитное поле. Проходя по обмотке рамки А, ток I создаёт момент вращения М2, направленный в противоположную сторону. Если сопротивление R и Rt равны, то I1=I2, а М1=М2.
При увеличении сопротивления термометра Rt вследствие нагрева величина тока I1 становится меньше, а вместе с этим уменьшается и момент М1, рамки начнут поворачиваться в направлении против часовой стрелки. При этом рамка Б попадает в область более широкого зазора, где магнитное поле слабее, а рамка А, наоборот, попадает в область более сильного поля. Так как моменты вращения М1 и М2 прямо пропорциональны напряжённости магнитного поля, то величина момента М1, наоборот, увеличивается. Равновесие устанавливается при равенстве моментов М1 и М2. Токи I1 и I2 пропорциональны напряжению источника питания и при его измерении также изменяются в одинаковой степени. Следовательно, показания логометра не зависит от напряжения тока.

Зеебеком было открыто термоэлектрическое явление, заключающееся в том, что в цепи, составленной из двух соединенных между собой проводников А и Б (рис. 2. 4.1) при наличии разности температур в точках соприкосновения (спаях) 1 и 2 возникают две термоэлектродвижущие силы (термо-э.д.с.).

прибора и соединительных проводов.

называются термоэлектродами; места соединения термоэлектродов — спаями. Спай, помещаемый в среду, температуру которой надо измерить, называется горячим или рабочим, а спай, относительно которого измеряется температура - холодным или свободным. Возникающая при различии температур горячего и холодного спаев э.д.с. называется термо-э.д.с.. По значению этой термо-э.д.с. можно определить температуру.
Термопары, предназначены для дистанционного измерения и контроля температур в широких пределах (от —100° до +2000° С).

образуют термопару и чтобы облегчить подбор материалов для термоэлектродов необходимо определить их термоэлектрические свойства по отношению к одному материалу, так называемому нормальному термоэлектроду.
В качестве материала для нормального термоэлектрода принята чистая платина. Все материалы по своим термоэлектрическим свойствам можно условно подразделить на положительные и отрицательные.
Положительными называют материалы, у которых в паре с платиной ток в более горячем конце течет от платины к этому материалу, а отрицательными —у которых ток течет в обратном направлении.

или сварены, а другие подключаются к вторичному прибору. Если спаянный конец нагреть, то на свободных (холодных) концах появляется так называемая термо-э.д.с., значение которой пропорционально разности температур нагретого и свободных концов и зависит от материала проволок
Конструкция термопары: 1 – защитный корпус; 2- изоляционные трубки; 3 –проволоки; 4- окно; 5- горячий спай.

термо-э.д.с. составляют всего 0,006—0,06 мВ/град, то для полупроводниковых термопар они доходят до 0,1—1,0 мВ/град, то есть превосходят первые в десятки раз.

двух последовательно соединенных термопар. Один их спай помещен в термоизоляционную гильзу, а второй открыт. Термопары соединены не только последовательно, но и встречно, поэтому, когда контролируемая температура неизменна, термо-э.д.с. каждого спая взаимно равны и направлены навстречу друг другу.
При изменении температуры термо-э.д.с. открытого спая следует за изменением температуры практически безынерционно, а термо-э.д.с. спая, помещенного в гильзу, из-за тепловой инерционности гильзы меняется с большим замедлением. Вследствие этого на выходе появляется разность термо-э.д.с., значение которой пропорционально скорости, а знак соответствует знаку изменения температуры.