Resistències tèrmiques i el seu ús
Quan circula un corrent elèctric, es genera calor al cable. Una part d'aquesta calor va a escalfant el propi cablel'altra part s'allibera al medi ambient per convecció, conducció de calor (conductors i portadors) i radiació.
En un equilibri tèrmic estable, la temperatura i, en conseqüència, la resistència del conductor depenen tant de la magnitud del corrent en el conductor com de les causes que afecten la transferència de calor al medi. Aquests motius inclouen: la configuració i dimensions del cable i els accessoris, la temperatura del cable i del medi, la velocitat del medi, la seva composició, densitat, etc.
La dependència de la resistència del conductor de la temperatura, la velocitat de moviment de l'entorn, la seva densitat i composició es poden utilitzar per mesurar aquestes magnituds no elèctriques mesurant la resistència del conductor.
El conductor destinat a la finalitat especificada és un transductor de mesura i s'anomena resistència tèrmica.
Per a l'ús exitós de la resistència tèrmica per mesurar magnituds no elèctriques, és necessari crear condicions en què la magnitud no elèctrica mesurada tingui la major influència en els valors de la resistència tèrmica, mentre que altres magnituds, per contra, no ho farien, si possible, afecten la seva sostenibilitat.
Quan s'utilitza la resistència tèrmica, cal intentar reduir la transferència de calor mitjançant la conducció i la radiació del cable.
Amb una longitud de cable que supera significativament el seu diàmetre, el retrocés a través de la conductivitat tèrmica del cable es pot descuidar si la diferència de temperatura entre el cable i el medi no supera els 100 ° C. Si no es poden descuidar els retorns de calor indicats, es prenen. tenir en compte en el calibratge.
Els dispositius de resistència tèrmica per mesurar la velocitat del flux de gas (aire) s'anomenen anemòmetres de fil calent.
La resistència tèrmica és un fil prim la longitud del qual és 500 vegades el diàmetre.
Si col·loquem aquesta resistència en un medi gas (aire) de temperatura constant i hi passem un corrent constant, aleshores, suposant que la calor s'allibera només per convecció, obtenim la dependència de la temperatura i, per tant, la magnitud de la resistència tèrmica. , sobre la velocitat de moviment del flux de gas (aire)...
Es demanen instruments per mesurar temperatures, on s'utilitzen transferències tèrmiques com a transductors termòmetres de resistència… S'utilitzen per mesurar temperatures de fins a 500 °C.
En aquest cas, la temperatura RTD s'ha de determinar per la temperatura del medi mesurat i no ha de dependre del corrent al transductor.
La resistència a la calor ha de desfer-se dels materials amb alta coeficient de resistència a la temperatura.
El platí més utilitzat (fins a 500 °C), coure (fins a 150 °C) i níquel (fins a 300 °C).
Per al platí, la dependència de la resistència a la temperatura en el rang de 0 a 500 ° C es pot expressar amb l'equació rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / grau, on αn = 3,94 x 10-3 1 / grau , βn = -5,8 x 10-7 1 / grau
Per al coure, la dependència de la resistència de la temperatura dins dels 150 ° C es pot expressar com rt = ro NS (1 + αmT), on αm = 0,00428 1 / deg.
La dependència de la resistència del níquel a la temperatura es determina experimentalment per a cada marca de níquel, ja que el seu coeficient de resistència de temperatura pot tenir valors diferents i, a més, la dependència de la resistència del níquel a la temperatura és no lineal.
Així, per la magnitud de la resistència del convertidor, és possible determinar la seva temperatura i, en conseqüència, la temperatura de l'entorn on es troba la resistència tèrmica.
La resistència tèrmica dels termòmetres de resistència és un filferro enrotllat sobre un marc de plàstic o mica, col·locat en una carcassa protectora, les dimensions i la configuració de la qual depenen de la finalitat del termòmetre de resistència.
Qualsevol termòmetre de resistència es pot utilitzar per mesurar la resistència.
per mesurar temperatures, també utilitzeu resistències de semiconductors a granel amb un coeficient de resistència de temperatura unes 10 vegades més gran que el dels metalls (-0,03 — -0,05)1/calamarsa.
La resistència a la calor dels semiconductors (tipus MMT) fabricada per Ivay es produeix mitjançant mètodes ceràmics a partir de diversos òxids (ZnO, MnO) i compostos de sofre (Ag2S).Tenen una resistència de 1000 — 20.000 ohms i es poden utilitzar per mesurar temperatures des de -100 abans de + 120 ° C.