Терморезисторы

Терморезистор – устройство, чье сопротивление изменяется с температурой, как показано на рисунке А-3. Терморезисторы изготавливаются из различных материалов и имеют различные диапазоны сопротивлений. Наиболее популярны платиновые терморезисторы с сопротивлением 100 Ом. Как правило, терморезисторы более точны, чем термопары, и не требуют компенсации холодного спая. Однако обычно терморезисторы гораздо дороже, требуют линеаризации своей характеристики для повышения точности, на них может влиять сопротивление подводящих проводов (если они длинные, например).

Рисунок А-3. График зависимости сопротивления от температуры терморезистора

Терморезисторы используются в схемах включения с двумя, тремя и четырьмя проводами. Двухпроводной терморезистор наиболее прост, однако не всегда точен из-за сопротивления проводов. В трехпроводном терморезисторе используется дополнительный провод для уравновешивания сопротивления проводов. Четырехпроводной терморезистор (Рисунок А-4) наиболее точен, поскольку он компенсирует любую ошибку, связанную с сопротивлением проводов. Терморезистор похож на тензодатчик, поскольку для своей работы требует возбуждения, которое создает напряжение параллельно самому терморезистору. Возбуждением обычно является источник тока.

Рисунок А-4. Четырехпроводной терморезистор

В итоге для терморезисторов получаем следующие характеристики:

• Более высокая точность, но и более высокая цена по сравнению с термопарами

• Не требуют компенсации холодного спая

• Требуют возбуждения, например, с помощью устройств согласования сигналов

• Требуют линеаризации напряжения

• Двухпроводная конфигурация – наиболее проста, но не обеспечивает необходимую точность из-за сопротивления подводящих проводов

• Трех и четырех проводные терморезисторы используют дополнительные провода для уменьшения влияния сопротивления подводящих проводов

Датчик температуры на интегральной схеме (ИС-датчик)

ИС-датчик – измерительный преобразователь температуры, который сделан из полупроводникового материала на основе кремния и который действует, как термочувствительный резистор. ИС-датчику необходим внешний источник питания. Хотя эти датчики имеют линейное выходное напряжение и относительно недороги, время отклика на изменение температуры у них велико и они имеют ограниченный диапазон измерений. ИС-датчики часто используются в качестве датчиков компенсации холодного спая при измерениях термопарами.

Рисунок А-5. График зависимости сопротивления от температуры ИС-датчика

Термисторы

Термистор – устройство, чье сопротивление изменяется с температурой. Как показано на рисунке А-6, термисторы имеют нелинейную зависимость выходного сопротивления и требуют возбуждения. Поскольку термисторы – устройства с относительно высоким сопротивлением, они не требуют схем включения с тремя или четырьмя проводами.

Рисунок А-6. График зависимости сопротивления от температуры термистора

Таким образом, термисторы имеют следующие характеристики:

• Требуют возбуждения, например, с помощью устройств согласования

• Требуют линеаризации

• Высокочувствительны

• Высокое сопротивление – не требуют трех и четырех проводных схем включения