Главная Промышленные терморезисторы



яния Kl и /Сг соответствуют погружению терморезистора в жщ кость и воздух. Согласно рис. 5.9 две рабочие точки определяюта по пересечению вольт-амперных характеристик с нагрузочной щщ мой для постоянного резистора Ri и соответствуют выходным аЗ пряжениям (/] и С/г. Эти две точки представляют собой статически!

Рис. 5.8. Базовая схема делителя напряжения


Рис. 5.9. Статические вольт-амперные характеристики делителя напряжения для терморезистора, находящегося в воздухе {К\) и в воде {К)

рабочие точки терморезистора на воздухе и в жидкости при опре деленной температуре, и разность напряжений Ui - С/г используют для определения наличия или отсутствия жидкости вокруг тер морезистора. При изменении температуры окружающей среды напряжения U[ и U2 также изменяются и дают две линии на характеристике напряжение - температура. На рис. 5.10 дан пример такой зависимости для бусинкового терморезистора, работающего а нефти. Видно, что в диапазоне от -40 до -1-70° С существует об

ласть перекрытия напряжения, в которой схема не в состоянии однозначно определить, окружена бусинка нефтью или нет. Наличие



О 20 ifO Температура,

Рис. 5.10. Температурная зависимость напряжения для терморезистора в качестве уровнемера в нефтеналивном резервуаре:

/ - в масле; 2 - перекрытие; 3 - в неподвижном воздухе

Рис. 5.11. Базовая схема измерения уровня жидкости с температурной компенсацией



„ gacTH перекрытия ограничивает температурный диапазон, в ом простой делитель напряжения можно использовать без "лшепатурной компенсации.

Рисунок 5.11 иллюстрирует применение одного из методов тем-патурной компенсации. Эта схема содержит два терморезистора: с- служит для измерения уровня, а Rc - лля температурной «ом-енсации, причем оба терморезистора расположены на одном уров- в резервуаре для жидкости. Они включены в делители напряжения включенные в свою очередь в депи смещения баз транзисторнойсхемы фазоинвертора с эмиттерной связью. Эта схема работает таким образом, что, когда оба терморезистора находятся в неподвижном воздухе, транзистор Ге отперт, а транзистор Гу заперт. Когда терморезистор погружают в жидкость, транзистор Ге запирается, а Ту отпирается и изменение напряжения на резисторе Rn используется для включения схемы уровнемера. Но проблема состоит в том, что сразу после включения схемы сопротивление терморезистора велико, и только в результате разогрева он переходит в низкоомное рабочее состояние. Однако высокое сопротивление терморезистора соответствует его погружению в жидкость, и поэтому он будет выдавать ложный сигнал, если на самом деле в момент включения схемы окружен воздухом.

Чтобы устранить эту опасность, время подогрева терморезистора было снижено за счет использования схемы питания постоянным током, схемы задержки тока и триггерной схемы, чтобы задержать срабатывание схемы индикатора до достижения обоими терморезисторами их нормального рабочего состояния. Усовершенствованная схема индикатора уровня приведена «а рис. 5.12. Она дает надежные показания в диапазоне температур -40-f--1-70° С при использовании остеклованного бусинкового терморезистора сопро-

«яр

ACYJa

JlJ/<

B5Y 25

56 390

2,7n

\l \ \52a


+ 203

ACY]

4,7н

B5Y 25

5 12. Полная

схема измерения и индикации уровня жидкости



тивлением 1 кОм при температуре 20° С и имеет рабочее время зд держки10 с после включения.

Измерение давления. При давлении выше 1 кПа вязкость и Teij лопроводность газов не зависят от давления. При давлении ниас 1 кПа средняя длина свободного пробега молекул газа становитс соизмеримой с размерами сосуда, в котором находится газ, и тег лопроводность начинает зависеть от давления. Кнудсеп [18] пока зал, что в этой области молекулярного истечения газ, находящийс под давлением р при температуре Ti, будет проводить тепло твердого тела, имеюпдего площадь поверхности 5 и нагретого температуры Тг, со скоростью, определяемой уравнением

Q/ = PpS(r,-ri)r-/2 (5.19

где р- коэффициент, зависящий от природы газа.

Уравнение (6.19), определяющее теплопроводность газов, лежи1 в основе конструирования всех резистивных манометров, в которы: изменение температуры А7, вызываемое изменением давления Apj определяется измеряемым изменением сопротивления 1S.R «агретО го объекта. На этом принципе построен хорошо известный мано, метр Пирани, в котором используется изменение сопротивление нагретой металлической нити при изменении давления. Так ка; ТКС терморезисторов на порядок больше, чем у металлическиз нитей, то их возможности в отношении измерения вакуума из вестны уже достаточно давно. \

Несколько терморезисторных вакуумметров описано в [20-26]J В большинстве этих приборов использованы бусинковые repMopei зисторы, установленные в запаянном конце стеклянной трубки открытый конец которой соединяют с вакуумной системой. Термов


система О 20 40 60 80 100 Тон измерительного прибора, мкА

Рис. 5.13 Мостовая схема измерения давления

Рис. 5.14. Типовая калибровочная кривая терморезпсторного манометра

резистор включают в одно плечо стандартного моста Уитстона, как показано на рис. 5.13. Такие вакуумметры эффективно работают в диапазоне давлений от 10-* до 0,2 кПа, и их градуировочная характеристика аналогична приведенной на рис. 5.14. 74



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


0.0366