Краткая теория. Принцип действия преобразователей сопротивления основан на зависимости

Принцип действия преобразователей сопротивления основан на зависимости электрического сопротивления R проводников или полупроводников от температуры T:

R = R(T). (2.1)

Чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления изготавливают из платины, меди, никеля и полупроводниковых материалов. В России наибольшее распространение в сфере Государственного метрологического контроля и надзора получили чувствительные элементы, изготовленные из платиновой проволоки.

Термопреобразователи с чувствительными элементами из платины являются самыми точными из всех преобразователей температуры. Для эталонных термопреобразователей зависимость (1) устанавливают индивидуально для каждого преобразователя. Для преобразователей, относящихся к рабочим средствам измерений, установлены стандартные зависимости сопротивления чувствительных элементов от температуры. Их называют номинальными статистическими характеристиками преобразования (НСХП), которые даются в виде таблиц или полиномов. Обозначения НСХП для преобразователей с чувствительными элементами из платины имеют вид: 1П, 5П, 10П, 50П, 100П, 500П, 1000П, где буква «П» обозначает «платина», а следующие за ней цифры указывают на сопротивление R₀ (Ом) чувствительного элемента при температуре 0 ^оС. Их наносят на этикетку термопреобразователя или шкалу вторичного измерительного прибора, используемого для преобразования сигнала термопреобразователя в значения измеряемой температуры.

В качестве вторичных электрических приборов для термопреобразователей сопротивления применяют мосты ручного и автоматического уравновешивания, логометры и цифровые омметры, в том числе, микропроцессорные измерители сигналов термопреобразователей. Значения R₀, а также допускаемых отклонений сопротивления чувствительных элементов от НСПХ (^оС) в зависимости от класса допуска А, В, или С по ГОСТ 6651 – 2009 приведены в таблице 1.

Таблица 2.1

Класс допуска	R0, Ом	Допускаемые отклонения ΔТ от температуры (Т), ^оС
А	50±0,025 100±0,050 500±0,250	±0,15+0,002׀ Т ׀
В	50±0,050 100±0,100	±0,30+0,005׀ Т ׀
С	50±0,100 100±0,200	±0,60+0,0065׀ Т ׀

Платиновые термопреобразователи сопротивления используют в широком диапазоне температур от – 260 до 1085^оС. В соответствии с частью 2 Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры (ГОСТ 8.558 -- 2012) поверка термопреобразователей осуществляется методом непосредственного сличения с эталонным термометрами 3-го разряда, например, в термостате. При этом экспериментальным путём подтверждается соответствие отклонений ΔТ измеряемых поверяемым термопреобразоватеǀлем значений Т_Х температуры от значений Т_О температуры эталонного термопреобразователя. Эти отклонения не должны превышать значений, указанных в таблице 1. Например, для термопреобразователей класса А с НСХП 100П допускаемые отклонения должны удовлетворять условию

ΔТ =ǀ Т_Х – Т_{О ǀ} ≤ 0,15 + 0,002 ׀ Т_о ׀. (2.2)

При выполнении данной лабораторной работе необходимо экспериментально подтвердить соблюдение этого условия.

Контрольные вопросы

1. На чём основан принцип действия термопреобразователей сопротивления?

2. Какие материалы используются для изготовления чувствительных элементов термопреобразователей сопротивления?

3. Какие пределы измеряемых значений температуры имеют термопреобразователи с платиновыми чувствительными элементами?

4. Какие вторичные измерительные приборы используются в комплекте с термопреобразователями сопротивления?

5. Как различаются номинальные статические характеристики преобразования термопреобразователей сопротивления?

6. Какой метод передачи единицы температуры используется при поверке термопреобразователей?

Дата добавления: 2015-08-13