тақырып Терморезисторлар. Термопарлар
жүктеу/скачать 386.59 Kb.
|
|
8.2 – тақырып Терморезисторлар. Термопарлар Терморезисторлар (немесе термосезгіш кедергі) деп қасиеті темпервтураға тәуелді материалдардан (металлдан немесе жартылай өткізгіштерден) жасалған кедергілер аталады. Термокедергінің температураға сезімталдығы электркедергінің температуралық коэффициентімен α сипатталады, ол кедергінің ΔR/R температура Δt өзгерісінің бірлігіне қатысты өзгерісін білдіреді:
Металлды және жартылай өткізгіш термокедеогілердің сипаттамалары түрліше, сондықтан олар бөлек қарастырылуы қажет. Металлды термокедергілер таза металлдардан жасалады: мыстан, темірден, никельден және платинадан. Таза металлдарда кедергінің өзгеруі 10o С -ға 3,7 ден 6,5 %-ға дейін болады, ол электркедергісінің температуралық кофициентіне сай (3,7 - 6,5)10-3. Таза металлдарда кедергі монотонды түрде өсіп отырады және бұл тәуелділік тұрақтылығымен ерекшеленеді. Металлдарға қоспалар қосылғанда, монотондылық және тұрақтылық бұзылады, сөйтіп электр кедергісінің температуралы коэффициенті азаяды. Металлды термокедергі –120o С –ден +500o С – ге дейінгі температураны өлшеуге қолданылады. Кедергінің температураға тәуелділігі 100-200o С температура арлағында сызықтық заңға бағынады, ал әрі қарай сызықтықтан металлдың түріне байланысты түрліше ауытқиды. Мыс үшін t=-50o C - ден t=+150o С аралығында кедергіге тәуелділіг шамамен осы түрде анықталады:
мұндағы: α – термокедергінің 4,3*10-3 тең температуралық коэффициенті. Көбіне, термистор деп аталатын жартылай өткізгіш термокедергі металлдардың тотығынан жасалады (мыстың, никельдің, марганецтің, кобальттің, магнийдің, титанның, уранның және т.б.), сонымен бірге, сулфидтерден, нитридтерден және осы металлдардың карбидтерінен. Тотықтар ұнтақ күйінде тығыздалады немесе біріктіреді. Кйеде оларға ұнтақталған мыс қосылады. Мұндай жартылай өткізгіштердің кедергісі олардың құрамына байланысты, бірақ әрқашан металлдардың кедергісі жоғары және металлдардың кедергі үлесі 1010-1012 есе артуы мүмкін. Жартылай өткізгіштердің кедергісінің температуа жоғарылағанда азаюуы металлдардан айырмашылын көрсетеді, яғни олар кері температуралық коэффициентке ие. Жалпы бөлімдегі жартылайөткізгіштердің кедергі мен температура арасындағы байланысы мына формуламен көрсетіледі кең класс үшін мына формуламен көрсетіледі:
мұндағы: A және В – тұрақты; Т – Кельвин градусындағы температура. Жартылайөткізгіштік термокедергінің температуралық коэффициенті:
және, сәйкесінше, температура жоғарылауымен азаяды. Жартылайөткізгіш термокедергілердің сезгіштігі металлдан жасалғаннан жоғары. Жартылай өткізгіш термокедергілер 20o С температурасында кедергісі жүзден жүзмыңдаған Омға ие. Олар -100o С ден төмен және +400o С – ден жоғары температурада жұмыс жасай алады. Термопаралар немесе термоэлектрлі өзгерткіш термопараның байланысында түзілген термоэлектрлі эффект арқылы жұмыс жасайды: 1 және 2 нүктелерінде температура түрлі болса, термопара тізбегінде екі әртекті (8.6 - сурет) өткізгіш қосыла отырып термоЭҚК пайда болады. 8.6 – сурет – термоЭҚК пайда болуы 1 – өткізгіштердің біріккен нүктесін (электродтардың) термопарлардың жұмысқа жарамдылық соңы деп атайды, 2 және 2' нүктелері – бос ұштары деп аталады. ТермоЭҚК термо-жұптар тізімінде жұмыстың соңына дейін температурамен анықталуы үшін, термо-жұптардағы бос ұштарын температурасын бірдей және өзгертілмейтін етіп ұстау қажет. Термотоқтың немесе термоЭҚК-тің пайда болуы, электрондардың шығу жұмысында әртүрлі металлдарға ие болады, сондықтан да әртекті металлдар жанасқанда потенциалдардың әртүрлілігі шығуымен түсіндіріледі.Сонымен бірге, өткізгіштердің соңының температурасының айырмашылығы кезінде диффузия электрондары пайда болады, ол ұштардағы потенциалдың әртүрлілігіне алып келеді. Осылайша аталған екі фактордың – потенциалдардың контакті түрлілігі және электрондардың диффузиясы – термоЭҚК тізбектерінің қорытқы қосылғыштары болып келеді, ол соңында ТЭП дәнекерлеп біріктіруінің термоэлектродтар табиғаты мен температура айырмасына ие болады. Термоэлектродтар материалдарына мынадай қатар талаптары қойылады: – бірмәнді және термоЭҚК – тің температураға тәуелділік сызығына мүмкіндігінше жақын болуы керек; – Қызуға төзімді және жоғары температураны өлшеу мақсатында механикалық біріктілік болуы керек; – химиялық инерттілік; – өткізгіштің ұзындығы бойынша материалдардың термоэлектрлі біртектілігі ; – дайындау технологиялылығы, материалдардың термоэлектрлі қасиеттері бойынша бірін-бірі алмастыра алу мақсатында; – термоэлектрлік қасиеттердің тұрақтылығы және жаңадан өндірілуі. Сымдарды ұзарту көмегімен терможұптар бос ұштарының температурасын тұрақтандыру ыңғайлы болу үшін ұзартады, сәйкесінше термоэлектродты материалдардан, олар электродтарға қарағанда арзан келеді және бос ұштарының ықтимал температура диапазонында негізгі терможұптар мен электрлі бірегейлілік талабын қанағаттандыратын болуы қажет (әдетте 0-ден 100oС). Басқаша айтқанда, ұзартқыш сымдар термоЭҚК пен температура тәуелділігімен негізгі термо-жұптардағы температура интервалында болуы керек. Термопаралардың негізгі кемшілігі – айтарлықтай инерциялылығы (қарапайым арматурада жылу инерциясының көрсеткіші бірнеше минутты құрайды). Қәзіргі уақытта азинерциялы термопарлардың конструкциялары белгілі, сәйкесінше олардың энергия көрсеткіші 5 с аспайды жүктеу/скачать 386.59 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|