Termal dirençler ve kullanımları
Bir elektrik akımı aktığında, telde ısı üretilir. Bu ısının bir kısmı telin kendisini ısıtmakdiğer kısım ise konveksiyon, ısı iletimi (iletkenler ve taşıyıcılar) ve radyasyon yoluyla çevreye salınır.
Kararlı bir termal dengede, iletkenin sıcaklığı ve buna bağlı olarak direnci, hem iletkendeki akımın büyüklüğüne hem de ısının çevreye transferini etkileyen nedenlere bağlıdır. Bu nedenler şunları içerir: telin ve bağlantı parçalarının konfigürasyonu ve boyutları, telin ve ortamın sıcaklığı, ortamın hızı, bileşimi, yoğunluğu, vb.
İletkenin direncinin sıcaklığa bağımlılığı, ortamın hareket hızı, yoğunluğu ve bileşimi, iletkenin direncini ölçerek bu elektriksel olmayan miktarları ölçmek için kullanılabilir.
Belirtilen amaca yönelik iletken bir ölçüm dönüştürücüsüdür ve termal direnç olarak adlandırılır.
Elektriksel olmayan büyüklükleri ölçmek için termal direncin başarılı bir şekilde kullanılması için, ölçülen elektriksel olmayan miktarın termal direnç değerleri üzerinde en büyük etkiye sahip olduğu, aksine diğer büyüklüklerin, eğer sürdürülebilirliğini etkileyebilir.
Termal direnç kullanırken, tel iletimi ve radyasyon yoluyla ısı transferini azaltmak amaçlanmalıdır.
Çapını önemli ölçüde aşan bir tel uzunluğu ile, tel ile ortam arasındaki sıcaklık farkı 100 ° C'yi geçmiyorsa, telin ısıl iletkenliği yoluyla geri tepme ihmal edilebilir. Belirtilen ısı geri dönüşleri ihmal edilemezse, bunlar alınır. kalibrasyonda dikkate alın.
Gaz (hava) akış hızını ölçmek için termal direnç cihazlarına sıcak telli anemometreler denir.
Termal direnç, uzunluğu çapın 500 katı olan ince bir teldir.
Bu direnci sabit sıcaklıktaki bir gaz (hava) ortamına yerleştirir ve içinden sabit bir akım geçirirsek, o zaman ısının yalnızca taşınımla salındığını varsayarak, sıcaklığa bağlılığı ve dolayısıyla termal direncin büyüklüğünü elde ederiz. , gaz (hava) akışının hareket hızı üzerinde...
Aletler, termal transferlerin transdüser olarak kullanıldığı sıcaklıkları ölçmek için çağrılır. dirençli termometreler… 500 °C'ye kadar olan sıcaklıkları ölçmek için kullanılırlar.
Bu durumda, RTD sıcaklığı ölçülen ortamın sıcaklığı tarafından belirlenmeli ve dönüştürücüdeki akıma bağlı olmamalıdır.
Isı direnci yüksek olan malzemelerden arındırılmalıdır. sıcaklık direnci katsayısı.
En sık kullanılanlar platin (500°C'ye kadar), bakır (150°C'ye kadar) ve nikel (300°C'ye kadar).
Platin için, direncin 0 - 500 ° C aralığında sıcaklığa bağımlılığı, rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / derece denklemiyle ifade edilebilir, burada αn = 3,94 x 10-3 1 / derece , βn = -5.8 x 10-7 1 / derece
Bakır için, direncin 150 ° C içindeki sıcaklığa bağımlılığı rt = ro NS (1 + αmT) olarak ifade edilebilir, burada αm = 0.00428 1 / derece.
Nikel direncinin sıcaklığa bağımlılığı, her bir nikel markası için deneysel olarak belirlenir, çünkü sıcaklık direnci katsayısı farklı değerlere sahip olabilir ve ayrıca nikel direncinin sıcaklığa bağımlılığı doğrusal değildir.
Böylece dönüştürücünün direncinin büyüklüğü ile sıcaklığını ve buna bağlı olarak termal direncin bulunduğu ortamın sıcaklığını belirlemek mümkündür.
Dirençli termometrelerdeki termal direnç, boyutları ve konfigürasyonu dirençli termometrenin amacına bağlı olan, koruyucu bir kabuk içine yerleştirilmiş, plastik veya mikadan yapılmış bir çerçeve üzerine sarılmış bir teldir.
Direnci ölçmek için herhangi bir direnç termometresi kullanılabilir.
sıcaklıkları ölçmek için, metallerinkinden (-0,03 — -0,05)1/doludan yaklaşık 10 kat daha büyük bir sıcaklık direnç katsayısına sahip yığın yarı iletken dirençler de kullanın.
Ivay tarafından üretilen yarı iletken ısı direnci (MMT tipi), çeşitli oksitlerden (ZnO, MnO) ve kükürt bileşiklerinden (Ag2S) seramik yöntemlerle üretilir.1000 — 20.000 ohm'luk bir dirence sahiptirler ve -100'den + 120°C'ye kadar olan sıcaklıkları ölçmek için kullanılabilirler.