Hőellenállások és felhasználásuk

Amikor elektromos áram folyik, a vezetékben hő keletkezik. Ennek a hőnek egy része elmegy magát a vezetéket felmelegítimásik része konvekcióval, hővezetéssel (vezetők és hordozók) és sugárzással kerül a környezetbe.

Stabil termikus egyensúly esetén a vezető hőmérséklete és ennek megfelelően a vezető ellenállása függ mind a vezetőben lévő áram nagyságától, mind azoktól az okoktól, amelyek befolyásolják a hő átadását a környezetbe. Ezek az okok a következők: a vezeték és a szerelvények konfigurációja és méretei, a huzal és a közeg hőmérséklete, a közeg sebessége, összetétele, sűrűsége stb.

A vezető ellenállásának hőmérséklettől való függése, a környezet mozgási sebessége, sűrűsége és összetétele felhasználható ezen nem elektromos mennyiségek mérésére a vezető ellenállásának mérésével.

A meghatározott célra szánt vezető egy mérőátalakító, és hőellenállásnak nevezik.

A hőellenállás nem elektromos mennyiségek mérésére történő sikeres felhasználásához olyan feltételeket kell teremteni, amelyek mellett a mért nem elektromos mennyiség a legnagyobb hatással van a hőellenállási értékekre, míg más mennyiségek ezzel szemben nem, ha lehetséges, befolyásolja annak fenntarthatóságát.

A hőellenállás alkalmazásakor törekedni kell a huzalvezetés és sugárzás általi hőátadás csökkentésére.

Ha a huzal hossza jelentősen meghaladja az átmérőjét, akkor a huzal hővezető képességén keresztüli visszarúgás elhanyagolható, ha a huzal és a közeg közötti hőmérséklet-különbség nem haladja meg a 100 °C-ot. Ha a jelzett hővisszaadás nem elhanyagolható, akkor azokat figyelembe veszik. figyelembe kell venni a kalibrálásnál.

A gáz (levegő) áramlási sebességének mérésére szolgáló hőellenállási eszközöket meleghuzalos anemométereknek nevezzük.

A hőellenállás egy vékony huzal, amelynek hossza az átmérő 500-szorosa.

Ha ezt az ellenállást állandó hőmérsékletű gáz (levegő) közegbe helyezzük és állandó áramot vezetünk át rajta, akkor feltételezve, hogy csak konvekció útján szabadul fel hő, megkapjuk a hőmérséklet függését, és ebből a hőellenállás nagyságát. , a gáz (levegő) áramlásának sebességéről...

Hőmérséklet mérésére műszereket hívnak, ahol hőátalakítóként hőátadást használnak ellenállás hőmérők… 500 °C-os hőmérséklet mérésére szolgálnak.

Ebben az esetben az RTD hőmérsékletet a mért közeg hőmérséklete határozza meg, és nem függhet a jelátalakító áramától.

Hőállóság kell megszabadulni anyagok magas hőmérsékleti ellenállási együttható.

A leggyakrabban használt platina (500 ° C-ig), réz (150 ° C-ig) és nikkel (300 ° C-ig).

Platina esetében az ellenállás hőmérséklettől való függése a 0–500 °C tartományban az rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / fok egyenlettel fejezhető ki, ahol αn = 3,94 x 10-3 1 / fok , βn = -5,8 x 10-7 1/fok

A réz esetében az ellenállás hőmérséklettől való függése 150 °C-on belül a következőképpen fejezhető ki: rt = ro NS (1 + αmT), ahol αm = 0,00428 1 / fok.

A nikkel ellenállásának hőmérséklettől való függését minden nikkelmárkánál kísérletileg határozzuk meg, mivel annak hőmérsékleti ellenállási együtthatója eltérő értékű lehet, és ezen felül a nikkel ellenállásának a hőmérséklettől való függése nem lineáris.

Így a konverter ellenállásának nagyságával meg lehet határozni annak hőmérsékletét, és ennek megfelelően annak a környezetnek a hőmérsékletét, amelyben a hőellenállás található.

Az ellenálláshőmérőkben a hőellenállás egy műanyagból vagy csillámból készült keretre feltekercselt, védőburkolatba helyezett huzal, amelynek méretei és konfigurációja az ellenálláshőmérő rendeltetésétől függ.

Bármilyen ellenálláshőmérő használható az ellenállás mérésére.

a hőmérséklet mérésére olyan ömlesztett félvezető ellenállásokat is használjon, amelyek hőmérsékleti ellenállási együtthatója körülbelül 10-szer nagyobb, mint a fémeké (-0,03 - -0,05)1/jégeső.

Az Ivay által gyártott félvezető hőállóságot (MMT típusú) kerámia módszerekkel állítják elő különféle oxidokból (ZnO, MnO) és kénvegyületekből (Ag2S).Ellenállásuk 1000 - 20 000 ohm, és -100 és + 120 °C közötti hőmérséklet mérésére használhatók.