Cтраница 3
В отличие от металлических, сопротивление этих термометров при увеличении температуры уменьшается по экспоненциальному закону, благодаря чему они имеют высокую чувствительность. Однако изготавливать полупроводниковые термометры со строго одинаковыми характеристиками не удается, поэтому они градуируются индивидуально. Чаще всего их используют в качестве датчиков различных автоматических устройств. [31]
Для изготовления ЧЭ полупроводниковых термометров ПТС ( терморезисторов), используемых для измерения температуры от - 100 до 300 С и выше, применяют смеси различных полупроводниковых веществ. Форма и виды изготовляемых ЧЭ весьма разнообразны. Наиболее распространенными видами ЧЭ ПТС являются цилиндрические, шайбовые и бусинковые. [32]
До сих пор не было попыток использовать элементарные полупроводники в качестве термометров в области температур выше 20 К, что, возможно, связано с чрезвычайно высокой стабильностью платиновых термометров сопротивления в этой области. И тем не менее такие достоинства полупроводниковых термометров, как высокое сопротивление, высокая чувствительность и малые габариты, являются несомненным стимулом для проведения дальнейших их исследований в области температур выше 20 К, а также при температурах жидкого гелия и жид кого водорода. [33]
![]() |
Схема преобразователя с компенсатором влияния вязкости жидкости. [34] |
Если в качестве нагрузки частотомера использовать полупроводниковое сопротивление, изменяющееся по тому же закону, что и плотность потока, то падение напряжения на нагрузке оказывается пропорциональным массовому расходу. Таким образом, компенсация температурных изменений плотности потока может быть осуществлена, например, с помощью полупроводниковых термометров, имеющих отрицательный температурный коэффициент сопротивления. [35]
Полупроводниковые термометры сопротивления изготавливаются из окислов различных металлов с добавками и используются для измерения температур в пределах от - 90 до - f - 180 C. В отличие от металлических в этих термометрах происходит экспоненциальное уменьшение сопротивления при увеличении температуры, благодаря чему они обладают высокой чувствительностью. Однако изготавливать полупроводниковые термометры со строго одинаковыми характеристиками пока не удается, поэтому их градуировка индивидуальна. Чаще всего их используют в качестве чувствительных элементов различных автоматических устройств. [36]
Германиевый термометр сопротивления используется в интервале от 1 до 35 К. Термометр представляет собой монокристалл германия, легированный несколькими миллионными частями мышьяка или галлия. Как и другие полупроводниковые термометры, они имеют отрицательную температурную зависимость электросопротивления. Термометр обладает стабильностью лучше чем 0 001 К при температуре 4 2 К даже после многократных циклов нагрева до комнатной температуры. [37]
Полупроводниковые термометры для низких температур изготавливаются на основе монокристаллического германия, легированного сурьмой и галлием. Такой термометр имеет высокую чувствительность вплоть до температуры - 272 С. Однако для сравнительно высоких температур полупроводниковые термометры менее пригодны, так как с повышением температуры их чувствительность падает. [38]
Большой температурный коэффициент ( 0 02 - 0 08 1 / К), большое сопротивление ( 1 - 100 кОм) и малые габариты делают полупроводниковые материалы очень перспективными для изготовления термометров сопротивления. Однако отсутствие воспроизводимости, а в соответствии с этим и взаимозаменяемости - ограничивает их применение. За счет искусственного старения, специального отбора и индивидуальной градуировки погрешность полупроводниковых термометров может быть уменьшена до 0 01 С. [39]
При измерениях сопротивлений ток, протекающий по термометру, должен быть небольшим. Иначе выделение тепла может привести к заметной разности температур термометра и окружающей среды. Для технических термометров тепловая энергия, выделяемая в термометре, или мощность рассеивания должна быть не более 10 мет, а для полупроводниковых термометров ( разных типов) - не более 0 3 - 2 мет. [40]
На надземных переходах газопроводов надо проводить самостоятельные измерения изменений температуры, которые следует учитывать при оценке результатов испытаний. Гильзы для установки термометров должны выполняться съемными с теплоизолирующими вставками для снижения влияния температуры окружающей среды непосредственно на гильзу термометра. Поверхность трубы в месте установки термометра следует защищать от влияния наружной температуры теплоизолирующим футляром. Более точно замеры температуры газа внутри трубопроводов выполняются полупроводниковыми термометрами. Эти термометры обеспечивают дистанционный замер температуры с точностью до 0 1 С. [41]