Полупроводники очень зависимы от температурных условий, что делает актуальным использование устройств с высоким коэффициентом сопротивления во многих сферах промышленной деятельности. Термосопротивление (терморезистор, термистор) может изготавливаться из материалов с разным значением удельного сопротивления, и главными показателями их качества служат температурный коэффициент, химическая стабильность и t, при которой осуществляется плавление.
Термисторы выпускаются в различных конструктивных исполнениях, однако наиболее распространённым является полупроводниковый стержень, покрытый эмалью. К нему осуществляется подведение выводов и контактных колпачков, которые используются исключительно в сухой среде. Многие типы устройств надёжно работают лишь в определённых промежутках температур, а любой перегрев способен не только оказать пагубное воздействие, но и привести к гибели термистора. Для защиты от негативного воздействия со стороны внешних факторов конструкции термосопротивлений могут помещаться в специальный герметичный корпус и использоваться в помещениях с любым уровнем влажности.
При изменении температурных условий сопротивление прибора способно меняться вплоть до 1000 раз, что свойственно устройствам, при изготовлении которых были использованы материалы с плохой проводимостью. При использовании материалов с отличной проводимостью отношение находится в пределах 10. При соблюдении элементарных эксплуатационных норм технические характеристики термисторов будут претерпевать лишь незначительные изменения, а потому срок их эксплуатации довольно внушительный и колеблется в пределах нескольких лет.
Типы термосопротивлений
Наибольшей популярностью пользуется изготовленный с применением платины тип терморезистора. Это обуславливается возможностью измерения в широком диапазоне t (от -200°С до 1200°С), высоким температурным коэффициентом, стойкостью к окислительным процессам и технологичностью. Основой для производства данного типа измерительного оборудования также могут выступать медь и никель.
Термосопротивление из меди подходит для продолжительного измерения рабочих температур, диапазон которых составляет от -200°С до 200°С. Среди достоинств меди — дешевизна, отсутствие различных примесей в составе, технологичность, линейность зависимости сопротивления от температурных условий. В качестве недостатков могут быть названы малое удельное сопротивление и сильная окисляемость, что вводит некоторые ограничения на применение.
Термосопротивление из никеля подходит для измерения t в диапазоне от -100°С до 300°С. Их достоинства — невысокая тепловая инерция и отличное номинальное сопротивление. В качестве недостатков могут быть названы нелинейность номинальной статической характеристики, невозможность взаимозаменяемости вследствие ощутимого разброса номинального сопротивления, нестабильная статическая характеристика.
Подключение датчиков термосопротивления
Подключение датчиков термического сопротивления производится по двухпроводной, трёхпроводной и четырёхпроводной схемам. Первая не слишком распространена, поскольку степень сопротивления проводов соединения привносит ощутимую погрешность в процесс измерения. Трёхпроводная схема подключения является более популярной — именно по ней датчики подключаются к контроллерам различных модификаций. Четырёхпроводная схема, как правило, используется при подключении датчиков сопротивления к устройствам технического и коммерческого учёта потребления энергетических ресурсов, где важное значение имеет точность получаемых данных. Именно при четырёхпроводной схеме обеспечивается полная компенсация сопротивления проводов соединения и наиболее высокая точность показаний.
Зачастую датчики оснащены 3 и 4 клеммами для подключения проводков соединения. Что касается датчиков с 2 клеммами, то их конструкция предусматривает наличие соединительных проводов выверенной длины, при помощи которых осуществляется присоединение ко вторичному прибору, и встречаются крайне редко.
