Термисторы
Термисторы – это полупроводниковый термометр сопротивления, имеющее значительно больший чем обычный ТС температурный крэффициент сопротивления α=(1…20)1/0С, причем знак этого коэффициента может быть положительный (у пазисторов), так и отрицательный (у термисторов). Это обеспечивает более высокую чувствительность термометров на их основе.
Достоинствами термисторов и пазисторов являются:
1) малые габариты и масса, следовательно теплоемкость и тепловая инерционность;
2) простота конструкции, надежность;
3) низкая цена.
Недостатками являются:
1) узкий диапазон измеряемых температур (-50…150)0С;
2) значительная нелинейность преобразования (с повышением температуры сопротивление повышается по экспоненте);
3) плохая повторяемость характеристик преобразования от образца к образцу, вследствие чего, необходима их индивидуальная градуировка ;
4) значительная временная нестабильность характеристик, особенно при работе на высоких температурах.
Интегральные полупроводниковые датчики.
Они обеспечивают получение выходного сигнала (U или I), практически линейно-зависящего от температуры.
Схема подключения интегрального датчика имеет вид:
.
Здесь принято следующее обозначение:
1 – интегральный полупроводниковый датчик;
2 – операционный усилитель;
3 – цифровой вольтметр.
Напряжение через усилитель подается на цифровой вольтметр или аналого-цифровой преобразователь (АЦП), преобразующий это напряжение в цифровой код.
Чувствительность прибора составляет 10мВ/0С.
Рассмотрим схему цифрового термометра с использование интегрального полупроводникового датчика (ИПД):
.
Рассмотренные контактные методы измерения температуры позволяют конструировать электронно-цифровые термометры для измерения широкого диапазона температур от -200 до +2000 0С.
Погрешность зависит не только от качества первичных измерительных преобразователей (датчиков), но и от организации линий связей датчик-измеритель и от характеристик вторичных преобразователей (усилителей, АЦП).
Погрешность составляет ±(0,2…1)%, а иногда ±(0,01…0,1)%. Чувствительность порядков долей 0С.
Таким образом, контактные методы и средства являются более точными по сравнению с бесконтактными.