Классификация термического сопротивления

1. Принцип работы терморезистора. Сопротивление — одно из основных физических свойств объектов. Термометр, который косвенно определяет температуру, измеряя сопротивление проводника, называется терморезистором. Относительное изменение значения сопротивления при изменении температуры на 1°C называется температурным коэффициентом сопротивления, обозначаемым α. Чувствительный элемент терморезистора формируется путем равномерной намотки тонкой металлической проволоки на каркас из изоляционного материала, поэтому измеренная температура представляет собой среднюю температуру по всей площади расположения чувствительного элемента. В зависимости от материала, из которого изготовлен терморезистор, он делится на платиновый, медный и другие. 1.1 Платиновый терморезистор. Платина — наиболее идеальный материал для изготовления терморезисторов, она обладает очень стабильными физико-химическими свойствами, особенно высокой антиоксидантной способностью, высоким удельным сопротивлением и хорошими характеристиками. Тщательно изготовленный платиновый резист обладает высокой воспроизводимостью (до 10⁻⁴ К), что лучше, чем у всех других термометров. Температурная характеристика платинового резиста может быть выражена следующей формулой: при t от 0 до 850 ℃: Rt = Ro(1 + At + Bt²) При t от -200 до 0 ℃: Rt = Ro[1 + At + Bt² + C(t - 100)t³] Rt и Ro — значения сопротивления при t ℃ и 0 ℃ соответственно, A = 3,90802 × 10⁻³, B = -5,80195 × 10⁻⁷, C = -4,27350 × 10⁻¹². 1.2 Медное сопротивление Медь также является идеальным материалом для изготовления терморезисторов, благодаря низкой стоимости, простоте очистки и высокому температурному коэффициенту сопротивления, хорошей повторяемости, легкости обработки в виде изолированной медной проволоки. Температурная характеристика сопротивления медного резистора в диапазоне -50-150℃ практически линейна, поэтому измерение температуры в этом диапазоне очень выгодно. Температурную характеристику сопротивления медного резистора можно выразить следующей формулой: Rt = Ro(1 + αt). Во-вторых, сравнение характеристик терморезистора и термопары 1. Точность Среди всех широко используемых термометров точность является самой высокой, достигая 10⁻⁴ К. Максимальная точность может достигать 0,2℃. 2. Стабильность В подходящей среде с небольшой вибрацией он может сохранять стабильность ниже 0,1℃ в течение длительного времени. После поддержания максимальной рабочей температуры в течение 250 часов изменение термоэлектрического потенциала составляет около 4 °C. 3. Чувствительность на порядок выше, чем у термопары, а выходное напряжение составляет около 0,4 Ом/°C. При токе 2 мА выходное напряжение составляет 0,8 мВ/°C. Чувствительность выше, чем у терморезистора. На порядок ниже, выходной сигнал составляет 0,005-0,080 мВ/°C. 4. Диапазон температур -200-850°C. Широкий диапазон измерения температуры, -200-2300°C. 5. Время отклика. Чем больше размер компонента, тем больше измеряемая температура поверхности и тем больше время отклика. Измерение температуры в точке измерения, быстрое время отклика, до 0,1 с. 6. Вибростойкость. Тонкий металлический проволочный элемент измерения температуры имеет низкую устойчивость к механическим ударам и вибрации. Проволочный элемент измерения температуры имеет большую толщину, легко сваривается и обладает хорошей вибростойкостью. 7. Подходит для атмосферного окисления, нейтрального окисления, восстановления, нейтральности и вакуума. При отображении показаний легко возникает проблема с линейностью выходного сигнала, которая хуже, чем у терморезисторов. При диаметре до 0,25 мм передача сигнала также затруднена. В-третьих, характеристики бронированного терморезистора: Бронированный терморезистор — это новый тип терморезистора, разработанный на основе сборных терморезисторов с использованием технологии производства бронированных термопар. Он отличается гибкостью, быстрым временем отклика на тепловое воздействие, простотой установки и использования. Поскольку терморезистор не требует высокой коррозионной стойкости к высоким температурам, бронированный терморезистор, использующий нержавеющую сталь в качестве защитной трубки, может полностью заменить оригинальный терморезистор, что делает его подходящим для массового производства, недорогим, более устойчивым к вибрации, обеспечивает хорошую герметизацию и длительный срок службы. В последние годы все больше производителей используют бронированный терморезистор в качестве основы сборных терморезисторов, преобразуя традиционные сборные терморезисторы. С развитием технологий и совершенствованием представлений об использовании сборные терморезисторы в конечном итоге будут полностью заменены бронированными терморезисторами. Изготовление бронированного терморезистора начинается с того, что вывод терморезистора (обычно из чистого никелевого провода) ввинчивается в изоляционный материал из оксида магния, а затем вместе с ним – в защитную трубку из нержавеющей стали. После нескольких циклов вытяжки и термоотжига формируется бронированный терморезисторный вывод (аналогичный материалу бронированного термоэлемента); затем терморезисторный элемент, чувствительный к температуре, приваривается встык к предварительно отрезанному до необходимой длины бронированному терморезисторному выводу, после чего вывод зачищается; наконец, аналогично способу изготовления бронированного термоэлемента, производится изготовление измерительных клемм, клемм и монтажных устройств. Из-за высокого удельного сопротивления бронированного терморезисторного вывода, двухпроводные выводы обычно не используются, как правило, применяются трехпроводные, а для четырехпроводных требуется предварительная спецификация.