Termiske modstande og deres anvendelse
Når en elektrisk strøm løber, genereres varme i ledningen. Noget af denne varme går til opvarmning af selve ledningenden anden del frigives til miljøet ved konvektion, varmeledning (ledere og bærere) og stråling.
I en stabil termisk ligevægt afhænger lederens temperatur og følgelig modstanden både af størrelsen af strømmen i lederen og af årsagerne, der påvirker varmeoverførslen til miljøet. Disse årsager omfatter: konfigurationen og dimensionerne af ledningen og fittings, temperaturen af ledningen og mediet, mediets hastighed, dets sammensætning, tæthed osv.
Lederens modstands afhængighed af temperatur, miljøets bevægelseshastighed, dens tæthed og sammensætning kan bruges til at måle disse ikke-elektriske størrelser ved at måle lederens modstand.
Lederen beregnet til det specificerede formål er en måletransducer og kaldes termisk modstand.
For en vellykket anvendelse af termisk modstand til at måle ikke-elektriske størrelser er det nødvendigt at skabe forhold, hvor den målte ikke-elektriske størrelse har størst indflydelse på de termiske modstandsværdier, mens andre størrelser tværtimod ikke ville, hvis muligt, påvirke dets bæredygtighed.
Ved anvendelse af termisk modstand bør man tilstræbe at reducere varmeoverførslen ved ledningsledning og stråling.
Med en ledningslængde, der væsentligt overstiger dens diameter, kan rekylen gennem ledningens termiske ledningsevne negligeres, hvis temperaturforskellen mellem ledningen og mediet ikke overstiger 100 ° C. Hvis de angivne varmereturneringer ikke kan forsømmes, tages de tages i betragtning ved kalibreringen.
Termiske modstandsanordninger til måling af gas (luft) strømningshastighed kaldes hot-wire anemometre.
Den termiske modstand er en tynd ledning, hvis længde er 500 gange diameteren.
Hvis vi placerer denne modstand i et gas (luft) medium med konstant temperatur og fører en konstant strøm igennem det, så, hvis vi antager, at varme kun frigives ved konvektion, opnår vi afhængigheden af temperaturen og dermed størrelsen af den termiske modstand , om bevægelseshastigheden af gasstrømmen (luft)...
Instrumenter kaldes til måling af temperaturer, hvor termiske overførsler bruges som transducere modstand termometre… De bruges til at måle temperaturer op til 500 °C.
I dette tilfælde skal RTD-temperaturen bestemmes af temperaturen på det målte medium og bør ikke afhænge af strømmen i transduceren.
Varmebestandighed skal slippe af med materialer med høj temperaturkoefficient for modstand.
Den mest almindeligt anvendte platin (op til 500 ° C), kobber (op til 150 ° C) og nikkel (op til 300 ° C).
For platin kan modstandens afhængighed af temperatur i området 0 - 500 ° C udtrykkes ved ligningen rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / grad, hvor αn = 3,94 x 10-3 1 / grad βn = -5,8 x 10-7 1/grad
For kobber kan modstandens afhængighed af temperatur inden for 150 ° C udtrykkes som rt = ro NS (1 + αmT), hvor αm = 0,00428 1 / grader.
Nikkelmodstandens afhængighed af temperaturen bestemmes eksperimentelt for hvert mærke nikkel, da dets temperaturmodstandskoefficient kan have forskellige værdier, og derudover er afhængigheden af nikkelmodstanden af temperaturen ikke-lineær.
Ved størrelsen af konverterens modstand er det således muligt at bestemme dens temperatur og følgelig temperaturen i det miljø, hvori den termiske modstand er placeret.
Den termiske modstand i modstandstermometre er en ledning viklet på en ramme lavet af plast eller glimmer, placeret i en beskyttende skal, hvis dimensioner og konfiguration afhænger af formålet med modstandstermometeret.
Ethvert modstandstermometer kan bruges til at måle modstand.
for at måle temperaturer skal du også bruge bulk-halvledermodstande med en temperaturmodstandskoefficient, der er ca. 10 gange større end for metaller (-0,03 - -0,05)1/hagl.
Halvleder varmebestandighed (MMT type) fremstillet af Ivay er fremstillet ved keramiske metoder af forskellige oxider (ZnO, MnO) og svovlforbindelser (Ag2S).De har en modstand på 1000 — 20.000 ohm og kan bruges til at måle temperaturer fra -100 før + 120 °C.