Rezistențele termice și utilizarea lor

Când curge un curent electric, se generează căldură în fir. O parte din această căldură merge la încălzirea firului în sinecealaltă parte este eliberată în mediu prin convecție, conducție a căldurii (conductoare și purtători) și radiație.

Într-un echilibru termic stabil, temperatura și, în consecință, rezistența conductorului depind atât de mărimea curentului din conductor, cât și de cauzele care afectează transferul de căldură către mediu. Aceste motive includ: configurația și dimensiunile firului și fitingurilor, temperatura firului și a mediului, viteza mediului, compoziția acestuia, densitatea etc.

Dependența rezistenței conductorului de temperatură, viteza de mișcare a mediului, densitatea și compoziția acestuia pot fi utilizate pentru a măsura aceste mărimi neelectrice prin măsurarea rezistenței conductorului.

Conductorul destinat scopului specificat este un traductor de masura si se numeste rezistenta termica.

Pentru utilizarea cu succes a rezistenței termice pentru măsurarea mărimilor neelectrice, este necesar să se creeze condiții în care mărimea neelectrică măsurată să aibă cea mai mare influență asupra valorilor rezistenței termice, în timp ce alte mărimi, dimpotrivă, nu ar avea, dacă posibil, afectează sustenabilitatea acestuia.

Atunci când se folosește rezistența termică, ar trebui să se urmărească reducerea transferului de căldură prin conducția firului și radiația.

Cu o lungime a firului care depășește semnificativ diametrul său, recul prin conductibilitatea termică a firului poate fi neglijat dacă diferența de temperatură dintre fir și mediu nu depășește 100 ° C. Dacă întoarcerile de căldură indicate nu pot fi neglijate, acestea sunt luate. luate in considerare la calibrare.

Dispozitivele de rezistență termică pentru măsurarea vitezei curgerii gazului (aerului) se numesc anemometre cu fir fierbinte.

Rezistența termică este un fir subțire a cărui lungime este de 500 de ori diametrul.

Dacă plasăm această rezistență într-un mediu gaz (aer) cu temperatură constantă și trecem prin el un curent constant, atunci, presupunând că căldura este eliberată numai prin convecție, obținem dependența temperaturii și, prin urmare, mărimea rezistenței termice. , asupra vitezei de deplasare a fluxului de gaz (aer)...

Instrumentele sunt chemate pentru măsurarea temperaturilor, unde transferurile termice sunt folosite ca traductoare termometre de rezistență… Sunt folosite pentru a măsura temperaturi de până la 500 °C.

În acest caz, temperatura RTD ar trebui să fie determinată de temperatura mediului măsurat și nu ar trebui să depindă de curentul din traductor.

Rezistența la căldură ar trebui să scape de materialele cu mare coeficient de rezistență la temperatură.

Cel mai des folosit platină (până la 500 ° C), cupru (până la 150 ° C) și nichel (până la 300 ° C).

Pentru platină, dependența rezistenței de temperatură în intervalul 0 — 500 ° C poate fi exprimată prin ecuația rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / grad, unde αn = 3,94 x 10-3 1 / grad , βn = -5,8 x 10-7 1/grad

Pentru cupru, dependența rezistenței de temperatură în 150 ° C poate fi exprimată ca rt = ro NS (1 + αmT), unde αm = 0,00428 1 / deg.

Dependența rezistenței nichelului de temperatură este determinată experimental pentru fiecare marcă de nichel, deoarece coeficientul său de temperatură de rezistență poate avea valori diferite și, în plus, dependența rezistenței nichelului de temperatură este neliniară.

Astfel, prin mărimea rezistenței convertorului, este posibil să se determine temperatura acestuia și, în consecință, temperatura mediului în care se află rezistența termică.

Rezistența termică în termometrele de rezistență este un fir înfășurat pe un cadru din plastic sau mică, plasat într-o carcasă de protecție, ale cărei dimensiuni și configurație depind de scopul termometrului de rezistență.

Orice termometru de rezistență poate fi folosit pentru a măsura rezistența.

pentru a măsura temperaturile, folosiți și rezistențe semiconductoare în vrac cu un coeficient de temperatură de rezistență de aproximativ 10 ori mai mare decât cel al metalelor (-0,03 — -0,05)1/grindină.

Rezistența la căldură a semiconductoarelor (tip MMT) fabricate de Ivay sunt produse prin metode ceramice din diverși oxizi (ZnO, MnO) și compuși ai sulfului (Ag2S).Au o rezistență de 1000 — 20.000 ohmi și pot fi folosite pentru a măsura temperaturi de la -100 înainte de + 120 ° C.