|
Конструкция термометров сопротивления
На летательных аппаратах применяются унифицированные термометры сопротивления с диапазоном измерения от —70 до + 150°С, предназначенные для измерения температуры масла, охлаждающей жидкости, наружного воздуха. Прибор состоит из датчика и указателя, соединенных между собой по схеме, представленной на рис. 7.5, а. На рис. 7.6 показана конструкция терморезисторного датчика, входящего в комплект унифицированного термометра сопротивления. Теплочувствительный элемент выполнен из никелевой проволоки диаметром 0,05 мм, намотанной на слюдяной пластинчатый каркас и защищенной от механических повреждений тонкостенным цилиндрическим корпусом из нержавеющей стали. Для лучшей передачи тепла между стенками корпуса и никелевой проволокой помещены теплопроводящие серебряные пластины, изолированные от проволоки тонкими слюдяными прокладками. Корпус датчика снабжен утолщенной головкой с резьбой, предназначенной для крепления датчика. В головке датчика расположены штепсельный разъем и добавочное манганиновое сопротивление, включаемое последовательно с никелевой обмоткой. Добавочное сопротивление предназначено для приведения температурного коэффициента датчика к стандартному значению с целью обеспечения взаимозаменяемости датчиков (вследствие значительного влияния примесей температурный коэффициент электрического сопротивления никеля имеет слишком большой разброс). Конструкция указателя унифицированного термометра сопротивления приведена на рис. 7.7. В корпусе указателя размещен логометр с подвижным магнитом (такой же, как в электрических дистанционных манометрах, см. рис. 6.20) и постоянные сопротивления, входящие в электрическую схему термометра сопротивления (см. рис. 7.5). Градуировочная характеристика унифицированного термометра сопротивления в интервале температур от +50 до +300° С приведены в табл. 7.5. Основные погрешности термометров сопротивления
Погрешности термометров сопротивления складываются из погрешностей, вносимых датчиком, электрической цепью и логометром. Датчику присущи методические погрешности, общие для термометров (см. стр. 201): 1. Погрешность из-за потерь от теплоизлучения и теплопроводности. 2. Погрешность от неполного торможения газового потока. 3. Динамическая погрешность. Кроме того, для терморезисторных датчиков характерна погрешность, вызываемая нагревом термосопротивления протекающим по нему током. Величина этой погрешности в установившемся режиме , Для полупроводниковых ПТР величина допустимого тока, в зависимости от типа ПТР, лежит в пределах от долей до десятков ма. Электрическая цепь обладает температурной погрешностью, выражающейся в изменении отношения токов i/i2 вследствие изменения сопротивления рамок логометра. Для компенсации этой погрешности сопротивления R3, R4 и R7 (см. рис. 7.5, а) выполняются из меди. Логометр обладает погрешностями, рассмотренными в гл. VI (стр. 194). ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ Характеристики термопар Чувствительный элемент термоэлектрического термометра (термопара) состоит из двух разнородных электродов А и В, соединенных между собой путем спайки, сварки или сплавления (рис. 7.8, а). Действие термопары основано на зависимости контактной разности потенциалов, возникающей между проводниками А и В, от температуры места соединения и свободных концов. Контактная разность потенциалов возникает как между проводниками, изготовленными из металлов, так и между полупроводниками. Принцип действия термопары можно объяснить следующим образом: энергия свободных электронов не одинакова в различных проводниках и по-разному возрастает с повышением температуры. Если вдоль проводника существует перепад температуры, то электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости, чем на холодном. В результате этого возникает поток электронов от горячего конца к холодному и на холодном конце накапливается отрицательный заряд. Процесс накопления заряда продолжается до тех пор, пока возникшее падение потенциала не создает встречный поток электронов, равный первичному потоку, вызванному различием тепловых скоростей. Разность таких падений потенциала в двух проводниках, образующих термопару, и обусловливает возникновение термо-э. д. с. Зависимость контактной разности потенциалов от температуры не связана с формой и геометрическими размерами электродов, а определяется только материалами, из которых они изготовлены. Если замкнуть свободные концы термоэлектродов А и В, то образуется замкнутая цепь (см. рис. 7.8, б) с двумя контактными соединениями. Если температуры мест соединений одинаковы (), то суммарная э. д. с. в контуре равна нулю и электрический ток в замкнутом контуре отсутствует. Если температуры мест соединений неодинаковы, например , то в цепи возникнет термоэлектродвижущая сила и по ней потечет электрический ток. Место соединения проводников с более высокой температурой () называется рабочим спаем, а с более низкой () —свободным спаем (в практике измерений их называют также горячим и холодным спаями). Таким образом, термоэлектродвижущая сила зависит от температур горячего и холодного спаев. Существует аналитическая зависимость е (), полученная методами квантовой физики. Однако эта зависимость является весьма приближенной и на практике пользуются данными, полученными экспериментально для различных металлов и сплавов. Они приводятся в виде таблиц в справочниках физических величин. Для сокращения объема справочных данных значения термо-э. д. с. обычно приводятся для различных металлов и сплавов, соединенных в паре с нормальным термоэлектродом, в качестве которого выбрана платина, причем температура холодного спая принимается равной 0°С. ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|