Термометр зависимость сопротивления от температуры

Зависимость сопротивления от температуры для платинового термометра сопротивления [c.201]

Эти формулы впервые были получены Каллендаром и хорошо знакомы всем, кто пользуется платиновыми термометрами сопротивления [13]. Они не теряют своего значения и по сей день, поскольку а и б показывают для каждого термометра сопротивления соответственно средний наклон кривой зависимости сопротивления от температуры в интервале от 0 до 100 °С и отклонение от линейной зависимости в этом интервале. [c.202]

В разд. 5.2 было показано, что учет равновесной концентрации дефектов решетки в платине приводит к появлению дополнительного члена в уравнении, описывающем зависимость сопротивления от температуры. Для реального термометра уравнение (5.5) может быть записано в виде [10] [c.215]

Зависимость сопротивления от температуры для стекло-углеродных термометров отличается от характеристик обычных углеродных термометров их чувствительность выше, а сопро- [c.249]

Температуры, измеренные всеми этими термометрами, воспроизводились с точностью до 0,001° К в процессе измерений во всей гелиевой области температур. Некоторые из этих термометров имели подобную воспроизводимость при повторных охлаждениях и нагревах в течение нескольких месяцев. Если наблюдалось изменение сопротивления термометра, то оно обычно соответствовало параллельному смещению кривой зависимости сопротивления от температуры. Причиной этого явления могут оказаться мелкие трещины на поверхности германия, и, действительно, было установлено, что период стабильности таких термометров увеличивается после медленного охлаждения. Важным источником нестабильности могут быть также поверхностные напряжения, возникающие при пайке электрических контактов. Следует отметить, что менее однородные образцы, имеющие при комнатной температуре такое же сопротивление, как и описанные выше термометры, всегда менее устойчивы при повторных охлаждениях. [c.169]

Скотт [34] исследовал возможность использования германия с аналогичным содержанием примесей (1,5-10 центров/см ) для термометрии в области температур жидкого гелия и жидкого водорода. Результаты измерений в гелиевой области температур совпадают с приведенными выше. Скотт соединил плавной кривой точки, соответствующие значениям электросопротивлений германиевого термометра для области температур жидкого водорода и жидкого гелия, и предположил, что такими термометрами можно пользоваться в интервале от 4,2 до —10° К. Основное ограничение применения таких термометров в этом интервале температур состоит в том, что в настоящее время нет простого математического выражения для кривой зависимости сопротивления от температуры. [c.171]

Полупроводниковые термометры сопротивления обладают нелинейной зависимостью сопротивления от температуры, приближенно подчиняющейся экспоненциальному закону [c.201]

Металлы, предназначенные для изготовления чувствительных элементов (ЧЭ) термометров сопротивления, должны отвечать ряду требований. Они должны не окисляться и обладать высокой воспроизводимостью-значений электрического сопротивления в интервале рабочих температур. Выбранный металл в диапазоне применяемых температур должен иметь монотонную зависимость сопротивления от температуры Я = f t) и достаточно высокое значение температурного коэффициента сопротивления а. Этот коэффициент в общем виде может быть выражен равенством [c.190]

Рекомендованная МЭК таблица зависимости сопротивления платинового термометра промышленного назначения от температуры [c.420]

Зависимость сопротивления стандартных платиновых термометров общего назначения от температуры (градуировочные таблицы) [c.213]

Температура ъ области от—200 до 700° С измеряется термометрами сопротивления. Их действие основано на зависимости омического сопротивления от температуры. Для измерения температуры до 1600° С используются термоэлектрические пирометры, датчиками которых являются термопары. Регистрация показания температур осуществляется с помощью устройств типа милливольтметров с записью на самописец или в цифровом виде. Для диагностических целей используются также оптические и другие пирометры, регистрирующие излучение нагретых элементов конструкции, в том числе быстровращающихся. [c.189]

В интервале от 10°К до кислородной точки для измерения температуры чаще всего применяются также платиновые термометры сопротивления . Однако температурный коэффициент платины в этой области очень сильно зависит от ничтожных примесей и для разных марок платины он может быть различным. Поэтому выразить зависимость сопротивления платины от температуры формулой, общей для всех термометров, не удается, и температурная шкала от 10°К до кислородной точки устанавливается путем непосредственной градуировки платинового термометра сопротивления или группы платиновых термометров, принятой в качестве эталона, по газовому термометру. В результате градуировки составляются таблицы значений Яг эталонного термометра в зависимости от температуры нли, чаще, таблицы зависимости W = от температуры. Сверка эталонных платино- [c.85]

Медные термометры сопротивления отечественного производства, выпускавшиеся до 1950 г., соответствовали градуировке № 2 (У о = 53,02 абс. ом] а = 4,25-10 град ). В связи с переходом на абсолютную систему единиц градуировка № 2 заменена градуировкой № 2а (/ о = 53,00 абс. ом а = 4,25- 10 . град" ). Зависимость сопротивления медных термометров сопротивления от температуры приведена в приложении IV. [c.82]

В термометрии по сопротивлению важным параметром является температурный коэффициент р, характеризующий наклон кривой зависимости удельного сопротивления от температуры [c.191]

Единая для всех эталонных платиновых термометров сопротивления зависимость их относительного сопротивления от температуры по международной температурной шкале, которая используется для определения интерполяционной формулы каждого отдельного термометра. [c.22]

Международная шкала температур представляет собой попытку воспроизвести термодинамическую стоградусную шкалу следующим методом. Выбирается ряд реперных точек, подлежащих измерению газовым термометром. Они выбираются так, чтобы, используя константу излучения 2 соответствующей величины, охватить область температур от —182,97 (точка кипения жидкого кислорода) до 1063°С (точка плавления золота) или более высоких температур. Между реперными точками в качестве интерполяционных инструментов используются платиновый термометр сопротивления и пла-тина-платинородиевая термопара. Термометр сопротивления применяется при значениях температуры от —182,97 до 660° С. Зависимость его сопротивления от температуры удовлетворяет обычному квадратичному закону постоянные определяются в точках льда, пара и серы для температур выше 0° С, тогда как четвертая реперная точка при —182,97° позволяет найти дополнительный член, необходимый для точного воспроизведения газовой шкалы ниже нуля. [c.44]

Метод вычисления температур, соответствующих наблюдаемым сопротивлениям, описан в приложении к данной работе. При определении небольших разностей температур посредством данного термометра иногда можно не вычислять истинное значение температуры. Для этих относительных измерений часто достаточно было определить изменения в интервале между точками таяния льда и затвердевания бензойной кислоты, поскольку в окрестности точки затвердевания бензойной кислоты зависимость изменения сопротивления от температуры была точно известна. Приближенный коэффициент пропорциональности был равен 0,1 ом/град. [c.358]

При применении полупроводниковых термометров в температурных интервалах, не превышающих 25°С, зависимость их сопротивления от температуры может быть выражена упрощенной формулой [c.205]

Для практической термометрии интерес представляют переходные металлы, имеющие частично заполненные -уровни, а также з-уровни (символы з и соответствуют значениям орбитального квантового числа О и 2 см. [6]). Поскольку -электроны более локализованы, чем з-электроны, проводимость обусловлена главным образом последними. Однако вероятность рассеяния 3-электронов в -зону велика, поскольку плотность -состояний вблизи уровня Ферми высока (рис. 5.5), поэтому удельное сопротивление переходных металлов выще, чем у непереходных. Наличие -зоны влияет также на характер температурной зависимости. При высоких температурах величина кТ может быть уже не пренебрежимо мала по сравнению с расстоянием от уровня Ферми до верхней или нижней границы -зоны. Предположение, что поверхность Ферми четко разделяет занятые и незанятые состояния, перестает быть верным, и для параболической -зоны в формулу удельного сопротивления вводится поправочный коэффициент (1—5Р), где В — постоянная. Однако плотность состояний в -зоне вовсе не является гладкой функцией энергии (рис. 5.5), поэтому эффект будет осложнен изменением плотности состояний в пределах кТ от уровня Ферми. Отклонение температурной зависимости от линейной может быть как положительным, так и отрицательным. [c.194]

Рис. 5.7. Схематическая зависимость сопротивления германиевого термометра от температуры [12].

Рис. 5.17. Величина вмороженного сопротивления А/ (°С) для различных термометров в зависимости от температуры закалки. Линия / описывает формулу (5.32) [10].

То, что а и б являются характеристиками термометра, естественно следует из теории, обсуждавшейся ранее. Согласно (5.1), наклон кривой зависимости сопротивления от температуры обратно пропорционален полному времени релаксации т. Основная часть т — это вклад элоктрон-фононных взаимодействий, который обратно пропорционален температуре, однако сюда входят также времена релаксации для взаимодействий электронов с примесями, вакансиями и границами зерен. Все эти вклады зависят также от температуры, и поэтому величина а должна служить и служит чувствительным показателем чистоты проволоки и качества ее отжига. Отклонение от линейности б является функцией коэффициентов при Р и членах более вы- [c.202]

Принятие МПТШ-68 внесло изменения, касающиеся описания зависимости сопротивления от температуры для платинового термометра сопротивления, в частности в области низких [c.204]

Характеристику железородиевого термометра в весьма широком диапазоне температур можно аппроксимировать полиномами разумного порядка [46]. В диапазоне от 0,5 до 20 К полином восьмой степени обеспечивает стандартное отклонение не более 0,2 мК в диапазоне от 0,5 до 27 К для той же точности достаточен полином одиннадцатой степени. Эти полиномы описывают температуру как функцию сопротивления. Менее точные данные в диапазоне от 27 до 273 К могут быть аппроксимированы с точностью до 1 мК полиномом, в котором в качестве независимой переменной принимается lпZ, где Z представляет собой отношение (7 т— 4,2)/( 273,16— 4,2)- Сложности возникают при попытках аппроксимировать диапазоны, включающие температуру 28 К, поскольку в этой точке низкотемпературное сопротивление, обусловленное примесными явлениями, уступает место высокотемпературному сопротивлению, обусловленному рассеянием на фононах, и кривая зависимости сопротивления от температуры проходит через точку перегиба. [c.235]

При обсуждении теории процессов проводимости в легированном германии был рассмотрен ряд аналитических выражений для проводимости или удельного сопротивления, в которые входят атомные константы, концентрация или свойства примесных атомов, а также температура. Было отмечено, что, несмотря на достаточно хорошее качественное согласие с экперимен-том, эти выражения нельзя применять для количественного описания характеристик конкретных материалов реальные процессы проводимости слишком сложны. Поэтому экспериментальные данные по зависимости сопротивления от температуры приходится аппроксимировать эмпирическим путем, не слишком полагаясь на физическую теорию, как, впрочем, и в случае платиновых термометров. Однако для германиевых термометров сопротивления эта задача оказывается намного сложнее по двум причинам. Во-первых, зависимость сопротивления от температуры меняется от образца к образцу гораздо сильнее, чем в случае платины, даже если эти образцы изготовлены лю одной технологии. Дело в том, что удельное сопротивление легированного германия очень чувствительно к количеству и свойствам примеси. Во-вторых, удельное сопротивление экспоненциально зависит от температуры, т. е. изменяется с температурой гораздо быстрее, чем удельное сопротивление платины. [c.240]

Градуировка датчиков проводилась стациоларным споообом в термостате по ртутному термометру иа мосту сопротивления МБЛ-47 с точностью до 0,5° С. Пленочные датчики обладали линейной зависимостью сопротивления от температуры в диапазоне от 10 до 200° С (рис. 3). [c.509]

США установило шкалу, простираюшуюся до 20° К [30], но она основана исключительно на градуировке группы термометров сопротивления по газовому термометру и не предполагает наличия общей зависимости сопротивления от температуры в простой аналитической форме. В Национальной физической лаборатории (Англия) проводились систематические исследования в этой области температур при этом применялся ряд образцов платины с различными значениями Яюо1Яо. Измерения в этой области температур с платиновым термометро.м сопротивления проводились также в лаборатории Камерлинг-Оннеса (Лейден) и в Пенсильванском университете (США) ). Надо надеяться, что через некоторое время появится возможность расширить область МШТ вниз до точки кипения водорода. [c.29]

Измерение температуры по электрическому сопротивлению металлического проводника основано на плавной и стабильной зависимости удельного сопротивления от температуры. Нижний предел температур, измеряемых термометрами сопротивления, определяется чувствнтельиостыо, которая, вообще говоря, уменьшается с понижением температуры. Верхний предел обусловлен появлением нестабильности сопротивления [c.94]

Наиболее пригодными металлами для изготовления термометров сопротивления, представляющих собой обычно спиральную обмотку из тонкой проволоки или ленты, заключенную в специальную арматуру, являются платина мар ки Экстра и медь (провода марок ПЭС и ПЭШО), Эти металлы удобны потому, что зависимость их электрического сопротивления от температуры близка к линейной и они могут быть получены в химически чистом виде. Последнее имеет большое значение для изготовления стандартных термометров с одинаковыми хаоактеоистикамн. [c.241]

В 1954 г. во ВНИИФТРИ Комитета стандартов. мер и измерительных приборов закончены работы по сравнению показаний группового эталона из четырех платиновых термометров сопротивления с газовым термометром без вредного объема в области температур 10—90 К (см. Боровик-Романов А. С., Орлова М. П., Стрелков П. Г. Установление шкалы низких температур между 10 и 90,19° К посредством градуированной таблицы группы эталонного и платиновых термометров сопротивления , Изд. Главн. палаты мер и измер. приборов СССР, 1954 г.). Градуированные таким образом платиновые сопротивления вместе со стандартной таблицей зависимости относительного сопротивления от температуры хранят практическую шкалу температур в области 10—90° К, узаконенную Комитетом стандартов мер и измерительных приборов в СССР. — Прим. ред. [c.154]

Ниже будет рассмотрено изменение электросопротивления с температурой для некоторых типов угольных термометров сопротивления. Даже качественное совпадение с тем, что дает зонная теория, наблюдается только в отдельных случаях. Для некоторых образцов величина удельного сопротивления р увеличивается почти экспоненциально при понижении температуры, указывая на то, что имеет место термическая активация носителей тока. Однако из этого не следует, что весь объем графита является элементарным полупроводником и что теоретическое предсказание оказывается несостоятельным. Характер изменения величины электросопротивления с температурой может быть объяснен тем, что частицы графита, входящие в состав образца, обычно находятся в плохом контакте друг с другом или с металлическими контактами. Поэтому носители должны быть тер.мически активированы для преодоления значительных энергетических барьеров. Этот процесс активации может привести к такой зависимости электросопротивления от температуры, которая наблюдалась выше. Очевидно, что способ изготовления угольных сопротивлений играет наиболее важную, хотя и трудно определимую роль при получении желаемых характеристик. [c.173]

Логометры предназначаются для работы в комплекте с медными или платиновыми термометрами сопротивления. Магнитоэлектрические логометры являются двухрамочными приборами. Рамки включены в измеритель -1ый мост. Отношение токов в рамках изменяется в зависимости от сопротивления термометра. Рамки, жестко связанные между собой и питаемые от общего источника постоянного тока, взаимодействуют с полем постоянного магнита. Угол поворота рамок зависит от сопротивления термометра, т. е. от температуры [c.466]

К недостаткам платины следует отнести отклонение от линейного закона зависимости ее сопротивления от температуры (рис. 5-2-1). Однако все другие достоинства платины в достаточной степени искупают указанный недостаток и позволяют считать платиновый термометр сопротивления наиболее точным из числа первичных преобразователей, прецназначенных для измерения температур в той же области. [c.191]

За исключением области самых низких температур (скажем, ниже 1 К), первичные термометры остаются гораздо более трудоемкими при использовании и менее воспроизводимыми, чем лучшие вторичные термометры. Для большинства целей удобство и воспроизводимость показаний термометра важнее, чем точность по термодинамической шкале. Кроме того, существует очень много физических величин, для измерения которых требуется находить разности температур. К их числу относятся теплоемкость, теплопроводность и другие теплофизические величины. Если отклонения применяемой практической шкалы от термодинамической описываются медленно меняющейся плавной функцией температуры, то серьезных проблем не возникает. Если же, напротив, практическая шкала содержит небольшие, но заметные скачки отклонений от.термодинамической шкалы, то и измерения соответствующих физических величин в зависимости от температуры дадут неожиданные ложные скачки, которые отражают только несовершенство термометрии. Для исключения подобных затруднений необходимо, чтобы практическая шкала была гладкой функцией от термодинамической температуры. Это эквивалентно требованию непрерывности первой и второй производных температурной зависимости разности практической и термодинамической температурных шкал. Если для конк >етного вторичного термометра (такого, например, как платиновый термометр сопротивления) нетрудно рассчитать гладкую практическую шкалу, то получить гладкое соединение шкал для двух разных вторичных термометров гораздо сложнее. Основной источник трудностей заключается в том, что два различных участка шкалы часто основаны на разных физических закономерностях, отклонения которых от термодинамической шкалы не совпадают. Соединение шкалы по платиновому термометру сопротивления и по платинородие-вой термопаре в МТШ-27, так же как и в МПТШ-48 и МПТШ-68, служит хорошим примером типичных трудностей. В МПТШ-68 в этой точке имеется скачок первой производной от разности / — 68, достигающий 0,2%. Такие разрывы можно [c.44]

В нынешней редакции МПТШ-68 платиновый термометр сопротивления, используемый при температурах выше 630 °С, должен градуироваться лишь путем сравнения со стандартной платино-платинородиевой термопарой. Поскольку даже с учетом эффектов решеточных вакансий и царапания проволоки воспроизводимость результатов у платинового термометра сопротивления гораздо лучше, чем у термопары, эту ситуацию нельзя признать удовлетворительной. Отсутствие общепринятого интерполяционного уравнения является одним из препятствий на пути к более широкому использованию высокотемпературных термометров сопротивления. До тех пор пока не будут проведены надежные сравнения МПТШ-68 с термодинамической шкалой температур в диапазоне от 630 до 1064 °С, от интерполяционного уравнения можно требовать лишь приведения в соответствие показаний платинового термометра сопротивления с квадратичной зависимостью э. д. с. термопары от температуры. Такое уравнение уже существует оно определяет градуировку платинового термометра сопротивления по шкале МПТШ-68 с точностью, достижимой для платино-платинородиевой термопары, а именно 0,2°С. [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...