Главная Промышленные терморезисторы



Стабильность всех терморезисторов (особенно при температуре ше 120° С) повышают устранением непосредственного контакта мзморезистора с окружающей средой. Этот способ ликвидадаи влияния окружающей среды, обычно воздуха, улучшает стабильность не только материала прибора, но и материала электродов (особенно если это серебро, которое используется в большинстве "ИСКОВЫХ и стержневых терморезисторов). Именно исходя из этого подавляющее большинство бусинковых терморезисторов остек-ловывают или герметизируют в стеклянных баллонах.

Стабильность бусинковых терморезисторов, герметизированных плотно прилегающим слоем стекла, значительно выше, чем у незащищенных дисковых и стержневых терморезисторов, изготовленных из того же исходного материала. В [5J было показано, что два остеклованных терморезистора с номинальным сопротивлением i?25oc=100 кОм (без примеси оксида меди) имели уменьшение сопротивления 0,065 и 0,045% в течение шести месяцев старения при температуре около 25° С. Это соответствует изменению температуры на 0,01° С за шесть месяцев.

Авторы [3] показали, что партия из пятидесяти остеклованных бусинковых терморезисторов из материала с высоким содержанием оксида меди (.2оос = 500 Ом) имела средний максимальнвш уход температуры +0,13° С (Ai? = 0,43%) и +0,25° С (А/? = 0,8%) у отдельных терморезисторов после хранения в течение 35 недель при комнатной температуре, а старение в течение 62 недель приводило к восстановлению исходных параметров.

Более новые сведения об остеклованных бусинковых терморезисторах содержатся в [6], где указывается, что их нестабильность по сопротивлению составляет 0,1% после 52 недель старения при температуре 100° С, 0,1% после 26 недель при 200° С и 0,2% после 26 недель при 300° С. В работе [7] гарантируется стабильность остеклованных бусинковых терморезисторов не хуже 0,02% (0,005° С) в год в интервале рабочих температур О-60° С.

Важным свойством терморезисторов с отрицательным ТКС является стойкость к воздействию ядерного излучения [6]. Облучение незащищенных терморезисторов гамма-лучами с дозой 1,ЗХ Х10 Р/ч в течение более 400 ч, или потоком нейтронов с плотностью 4,5-10 нейтронов см/с в течение 2172 ч, или электронами с энергией 2 МэВ в течение 20 мин в генераторе Ван-де-Граафа не привело к обнаруживаСхМому изменению параметров приборов.

3.4. Производственные допуски на сопротивление и ТКС

сдения, приводимые о терморезисторах с отрицательным КС, относятся или к конкретным свойствам отдельного прибора, или к некоторым усредненным свойствам группы номинально идентичных приборов. Подобно другим пассивным электронным «ом-онентам терморезисторы с отрицательным ТКС не могут выпускаться большими партиями с абсолютно одинаковыми электриче-



скими характеристиками, и поэтому их изготовляют с определенными допусками на основные параметры.

Уже в течение многих лет терморезисторы выпускаются со стандартными допусками ±20, ±10 и ±5% на номинальные со-противления при эталонной температуре. Эти допуски относятся также и к коэффициенту В, так как разброс значений этого параметра связан с незначительными изменениями состава исходного материала в процессе производства. Допуск на коэффициент В обычно составляет ±5% заданного но.минального значения. Разброс значений В между терморезисторами в одной партии обычно намного меньше ±5%, но может иметь место разброс между приборами в разных 1партиях, поэтому его тол<е следует учитывать н общем производственном допуске.

Наличие двух производственных допусков означает, что пр выбранной эталонной температуре Тг все приборы оказываются внутри гарантированного интервала допусков на сопротивление, но. при любой другой температуре (Г,.±АГ) суммарный разброс со противлении будет выходить за пределы этого интервала. На сколько этот «выход» превышает указанный интервал, зависит о! разности АГ этих двух температур. В результате получается та называемая «огибающая» температурная характеристика сопроти"8 ления, внутри которой находятся все приборы, причем эта огиба ющая - самая узкая при эталонной температуре и будет расши ряться по мере удаления от этой температуры.


-W -Z0 о га w so wo т

TeMnepawijpa,°C

Рис. 3.13. «Огибающая» в температурной зависимости сопротивления терморезисторов с i?25oC=100lO Ом±

±20% и 5 = 4000 К±5%


-W -20 О 20 40 60 100 140 Температура, "С

Рис. 3.14. «Огибающая» температурной зависимости сопротивления терморезисторов с номинальным сопротивлением ijso с= 1000 Ом и S = 4000 К±б%. Сопротивления подбирались при температурах О и 100° С с точностью ±20%

Типовая огибающая для терморезисторов с номиналами /?2бос=1000 Ом±20% и Б = 4000К±5% показана на рис. 3.13, Видно, что, хотя разброс сопротивлений при 25° С составляет ±20%, он расширяется до ±30% при -16 и -Ь80°С и до ±35% при -34 и -(-120° С. Такой разброс сопротивлений всецело объяс-



допуском ±5% на коэффициент В. Более жесткий допуск "ньшил бы этот разброс при температурах, отличных от 25° С. Одним из способов минимизации разброса сопротивлений яв-тся отбор терморезисторов при требуемой рабочей температуре ти при температуре, соответствующей средней точке температур-ого диапазона. Применяется также отбор при двух сильно раз-1йчающихся эталонных температурах, вследствие чего результирующая огибающая сужается, так как она ограничивается двумя точками.

На рис. 3.14 построена огибающая для тех же приборов, что II на рис. 3.13, отличающаяся тем, что отбор с точностью ±20% сделан при температурах О и 100° С. Этот метод отбора вместе с уменьшением допуска на сопротивление до ±5% нашел широкое применение в связи с необходимостью более жестких допусков на сопротивление. Совершенствование технологии, а также методов отбора и согласования приборов позволило повысить допуски на значения В и сопротивления и одновременно расширило интервал температур, в которых можно применять эти допуски. Некоторые изготовители в настоящее время выпускают терморезисторы с отрицательным ТКС, имеющие допуск по сопротивлению ± 1 % и очень точно согласующиеся с заданной температурной характеристикой сопротивления.

Глава 4

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ

С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ТКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ,

РЕГУЛИРОВАНИЯ И КОМПЕНСАЦИИ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Наиболее важными областями применения терморезисторов с отрицательным ТКС являются измерение и регулирование температуры, сигнализация об изменении предельных значений температуры, а также компенсация изменений сопротивления в электрических цепях, вызванных колебаниями температуры окружающей среды. Все эти применения основаны на зависимости сопротивления терморезистора от температуры. Терморезисторы обладают рядом преимуществ перед другими термодатчнкамн, среди которых можно назвать следующие:

большой температурный коэффициент сопротивления;

Широкий диапазон значений сопротивления;

способность работать в достаточно широком интервале температур в твердых, жидких и газообразных средах;

Широкий выбор форм и размеров, обеспечивающий удобство Монтажа в различных механических конструкциях;

способность выдерживать электрические и механические пере-грузки.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [14] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67


0.0115