Жұмыс. Кедергі термотүрлендіргіштері

Температураны кедергі термотүрлендіргіштерімен өлшеу металдар мен жартылайөткізгіштердің қасиеттерін температураны өзгерте отырып, өзінің электр кедергісін өзгертуге негізделген. Егер кедергі термотүрлендіргішінің электр кедергісі R_t мен оның t температурасы [яғни R_t=f(t) – градустелген сипаттамасы] арасындағы тәуелділік белгілі болса, онда R_t-ні өлшей отырып, жүктелген ортаның температурасының мәнін анықтауға болады.

Термотүрлендіргіштер –260-тан +1100 ⁰С-ға дейінгі аралықтағы температураны сенімді түрде өлшеуге мүмкіндік береді. Кедергі термотүлендіргішінің металды өткізгіштерге бір қатар талаптар қойылады, олардың негізгісі болып градустелген сипаттаманың тұрақтығы, сонымен қатар кедергі термотүрлендір-гіштерін жасап шығаруды өзара алмастырылуын қамтамасыз ететін оның өнімділігі жатады. Негізгі емес қатарына, бірақ талаптарды қанағаттандыратындарға R_t=f(t) функциясының сызық-тығы, электр кедергісінің температуралық коэффициентінің мүмкіндігінше жоғарғы мәні, үлкен салмақты кедергі мен материалдың жоғары емес құны жатады.

Зерттеушілермен металл таза болған сайын, ол көрсетілген негізгі талаптарға сонша үлкен дәлдікте жауап береді және R₁₀₀/R₀ қатынасы мен a (мұндағы R₀ менR₁₀₀ – 0 мен 100⁰С-қа сәйкес металдың электр кедергілері) мәндері сонша үлкен болатыны айтылған. Сондықтан да металдың тазалық дәрежесін, сонымен қатар онда механикалық кернеулердің бар болуын R₁₀₀/R₀ мен a мәндерімен сипаттау қабылданған. Металдың механикалық кер-неуін оны күйдіру жолымен алу кезінде көрсетілген сипаттамалар берілген металл үшін өздерінің шекті мәндеріне жетеді.

0-ден 10⁰С-ға дейінгі температураны өзгерту арқылы материалдың кедергісін өзгерту a_0,100 = (R₁₀₀ – R₀)/R₀×100 коэффициентімен сипатталады. Металдың температуралық кедергі коэффициенті оң таңбалы болады.Көптеген таза металдар үшін ол 4×10^-3-6×10^{-3 0}С^-1-ге тең, электр кедергісін температураны бір гра-дуске, шамамен 0,4-0,6%-ке 0⁰С кезіндегі кедергіден жоғарлатады. Стандартты кедергі термотүрлендіргіштерін даярлау үшін қазіргі кезде платина мен мысты қолданады.

Платина кедергі термотүрлендіргіші үшін ең жақсы материал болып табылады, өйткені ол таза түрінде жеңіл алынады, өнімділігі жақсы, жоғары температуралы қышқылдану ортасында химиялық түрде инертті, 3,94×10^{-3 0}С^-1-ге тең жеткілікті үлкен температуралық кедергі коэффициенті және 0,1×10^-6Ом×м. жоғары салмақты кедергісі бар. Платиналы кедергі термотүрлендіргіште-рін –260-тан +1100⁰С температураны өлшеу үшін қолданады, осыдан –260-тан +1100⁰С температура диапазоны үшін диаметрі 0,05-0,1 мм-ге тең платиналы өткізгіштер қолданылады, ал +1100⁰С-ға дейінгі температураны өлшеу үшін осы температурада-ғы платиналарды рассыпления*** күшінде өткізгіштің диаметрі шамамен 0,5 мм болады. Қолданылатын платиналы өткізгіштер үшін R₁₀₀/R₀ қатынасының мәні 1,3850-1,3910 болады.

Платинаның кемшілігі R_t = f(t) функциясының сызықты еместігі және, одан бөлек платина - өте қымбат металл болып табылатыны.

Мыс – онша қымбат емес, таза түрінде жеңіл алынатын металдардың бірі. Мысты кедергі термотүрлендіргіштері диапазоны –50-ден +200⁰С-ға дейінгі температураны өлшеу үшін арналған. Өте жоғары температурада мыс жылдам тотықтанады және сондықтан да оны пайдаланбайды. Мыс өткізгішінің диаметрі әдетте 0,1 мм, ал R₁₀₀/R₀ қатынасы 1,4260-1,4280 құрайды. Температураның кең диапазонында кедергінің температурадан тәуелдігі сызықты түрде және R_t=R₀(1+at) түрінде келеді, мұндағы a=4,26×10^{-3 0}С^-1.

Жартылай өткізгішті кедергі термотүрлендіргіштері 10 –100-ден 300⁰С-ға дейінгі температураны өлшеу үшін пайдаланылады. Олардың материалдары ретінде әртүрлі жартылайөткізгіш заттар – магний, кобальт, марганец, титан, мыс оксидтері, германий кристалдары пайдаланылады.

Жартылайөткізгіштердің басты ерекшелігі болып олардың үлкен теріс температуралық кедергі коэффициенті саналады. Жартылайөткізгіштердің температурасын бір градуске жоғарлатқан кезінде, олардың кедергілері 3-5%-ке азаяды, бұл оларды температураның өзгеруіне өте сезімтал қылады.

Жартылайөткізгіш материалдарының кемшіліктері болып олардың едәуір сызықты еместігі және, басты, градустелген сипаттамасының көрсетілмейтіндігі саналады. Сондықтан тіпті бір сол типті жартылайөткізгіш кедергі термотүрлендіргіштері жеке градуировкасы болады және өзара алмастырылмайды.

Көрсетілген кемшілітерінің салдарынан жартылайөткізгіш кедергі термотүрлендіргіштері температураны өлшеу үшін сирек пайдаланылады.

Кедергі термотүрлендіргіштерінің жиынтығына әдетте теңестірілмеген, теңестірілген көпірлер мен логометрлер қолданылады. Көбінесе лабораториялық және автоматты болып бөлінетін теңестірілген көпірлер пайдаланылады. Логометрлер соңғы жылдары дәлділік класы аса жоғары автоматты электронды көпірлер кеңінен таралғанына байланысты тіпті пайдаланбайды.