Терморезисторы

Терморезистором может служить не только резистор с активным сопротивлением - металлический (никелевая, медная, платиновая проволоки) или полупроводниковый (ПТР), но и устройство с реактивным сопротивлением. В этом случае источником вспомогательной энергии может служить источник переменного тока.

В простейшей нереверсивной схеме термоэлектрического преобразователя параметрического типа, в качестве нагрузки используется сопротивление, а управляющим устройством является терморезистор. Его сопротивление достаточно сильно меняется с изменением его температуры, а следовательно и с колебаниями температуры окружающей среды. Падение напряжения на нагрузке, в установившемся режиме, является определенной функцией температуры.

В дифференциальной схеме постоянного тока, если напряжения вспомогательных источников одинаково, а величина термосопротивления и постоянного сопротивления, равна на заданном (номинальном) значении температуры, то ток в нижнем и верхнем контуре будет одинаков. Ток в цепи нагрузки определяется разностью между этими токами и, следовательно, будет равен нулю. Всякое отклонение температуры от заданного значения будет сопровождаться нарушением равновесия схемы и появлением напряжения на нагрузке. Если приходится обходиться одним источником питания, а выводить среднюю точку неудобно, то предпочтительней использовать мостовую схему. В дифференциальных и мостовых схемах сопротивление выполняет функции задатчика.

В мостовой схеме допустимо использовать два одинаковых терморезистора. При равенстве сопротивлений плеч это дает увеличение чувствительности в двое. Если применить две пары терморезисторов с температурными коэффициентами противоположного знака, то плечи моста будут содержать только терморезисторы. Если два терморезистора с температурными коэффициентами разного знака включить в противоположные плечи дифференциальной схемы, то значительно повышается чувствительность (коэффициент усиления) схемы.

Однако часто нестабильность характеристик терморезисторов вызывает увеличение нестабильности нуля. При питании от переменного тока особенно удобной оказывается дифференциальная схема, которая позволяет использовать трансформатор с нулевой точкой. Разновидностью мостовой схемы переменного тока является дифференциально-мостовая схема с выходным трансформатором. Терморезисторы, как правило, применяются для контроля температур не выше 700-800° С.

При контроле температуры терморезисторы обычно нагружают небольшими токами. Если через резистор пропускать более сильный ток, то и его перегрев по отношению к температуре окружающей среды может стать значительным; при этом величина установившегося перегрева будет зависеть от коэффициента теплоотдачи поверхности терморезистора, а следовательно, и от скорости движения контролируемой среды и от плотности среды. Это явление может быть использовано для устройства датчиков скорости жидкостей и газов (при неизменной температуре и плотности), плотности газов (при неизменной температуре и скорости) и т. д. Разница в коэффициентах теплоотдачи различных газов иногда позволяет применять подобные датчики для анализа газовой смеси.

Источник: http://npmavia.ru/