Выбираем термометр - Все буде добре - Выпуск 466 - 23.09.2014 - Все будет хорошо - Все будет хорошо
К списку статей
Краткое содержание :
- Как появился термометр
- Каковы они, термометры?
- Как работает термометр
- Биметаллические термометры.
- Термометры сопротивления
- Термопары
- Таблица сравнения ТС и Термопар
Как появился термометр
На заре развития науки как таковой ученые судили о температуре тела по непосредственному ощущению. И деления тех шкал были весьма приблизительны: горячо, тепло, холодно. Точность таких шкал была весьма невелика. Для доказательства попробуйте провести один небольшой эксперимент, который настолько прост, что его можно провести в домашних условиях.
Возьмите три тазика с водой: один с очень горячей, другой с умеренно теплой, а третий с очень холодной. Взяли? Прекрасно! Теперь ненадолго опустите левую руку в тазик с горячей водой, а правую – с холодной. Через пару минут извлеките руки из горячей и холодной воды и опустите их в тазик с теплой водой. Теперь спросите каждую руку, что она "скажет" вам о температуре воды? Интересный ответ, да?
Вот именно так раньше ученые и определяли температуру тел: на ощупь! И длилось это довольно продолжительное время – до тех самых пор, пока однажды Галилео Галилей в 1597 году взял стеклянную трубку с припаянным к ней небольшим стеклянным шариком, немного подогрел шарик и открытый конец трубки поместил в сосуд с водой. Спросите, зачем? Оказывается, все очень просто! Мы подогреваем шарик 1, воздух в нем расширяется от нагрева и через трубку 2 выходит в атмосферу (не весь, конечно). В результате помещения трубки с подогретым шариком в сосуд с водой получается конструкция, которую мы видим на рисунке. Что происходит потом? Воздух в шарике остывает до температуры окружающего воздуха и при этом сжимается. А вода что делает? Правильно! Под действием атмосферного давления вода из сосуда 3 поднимается по трубке 2 на некоторую высоту h. Эта конструкция позволяла Галилео судить о степени нагретости тела: горячее, теплое или холодное оно. Правда, с такой же точностью, что и измерения при помощи рук, хотя теперь можно было претендовать на некоторую объективность измерений. У этого прибора – термоскопа – есть один существенный недостаток: его показания зависят от атмосферного давления. Таким образом, Галилей, сам того не зная, положил начало термометрии.
В таком виде галилеевский термоскоп просуществовал до 1657 года. В этом самом году флорентийские ученые немного усовершенствовали термоскоп – они добавили к нему шкалу из бусин и откачали из шарика воздух. Какой прок, спросите? Да самый, что ни на есть насущный: в галилеевском термоскопе всего две температуры: высокая и низкая, а у флорентийцев их много: три с половиной бусины, пять бусин и т.п. Таким образом, термоскоп стал значительно точнее и просуществовал в таком виде почти полвека.
Примерно в 1700 году флорентийский термоскоп взяли, да перевернули, налив в трубку с шариком подкрашенный спирт, а сосуд выкинули за ненадобностью. Это было новое слово в науке и технике – прибор перестал зависеть от атмосферного давления. Получившийся прибор и есть термометр – т.е. 1700 год мы можем считать годом рождения привычного нам термометра! Правда, тут же появилась проблема в согласовании шкал термометров. Каких только "постоянных" точек не брали для шкал и как только их не градуировали.
В 1714 году голландский ученый Д. Фаренгейт сделал себе термометр сам, и сам же придумал шкалу к нему. Он взял стеклянную трубку с шариком на одном конце, налил туда ртути, откачал из нее воздух и запаял. Далее он поместил свое детище в смесь льда и поваренной соли (самое холодное, но еще жидкое вещество того времени) и обозначил высоту столбика ртути за 0 градусов. Потом он поместил свой термометр в тающий лед (обычный, без соли) и надписал 32 градуса на шкале. Следующей точкой у Фаренгейта была температура человеческого тела – 96 градусов (это число, оказывается, прекрасно делится на 32). Температура кипения воды получилась у него равной 212 градусам. В Англии и США до сих пор используют эту шкалу.
В 1730 году французский физик Р. Реомюр предложил спиртовой термометр с постоянными точками таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R).
Примерно в это же время шведский астроном Андерс Цельсий использовал ртутный термометр Фаренгейта с собственной шкалой, где температура кипения воды была принята за 0 градусов, а таяния льда – за 100 градусов. Когда его спросили об этой странности его шкалы, Цельсий с улыбкой парировал: "У нас в Швеции довольно прохладно, и для избежания отрицательных температур я и изобрел данную шкалу". Каково, а? А перевернули шкалу Цельсия его же соотечественники: ботаник К. Линней и астроном М. Штремер. Вот этот "перевернутый" термометр и получил широкое распространение!
В 1848 году с произволом в выборе нуля отсчета температуры на шкалах термометров было покончено английским физиком Вильямом Томсоном (Лордом Кельвином), доказавшим существование абсолютного нуля температур. Произведенные лордом расчеты дали цифру –273,15°С, а обозначил он эту температуру, как и положено, за 0 градусов.
Примерно в это же время Ренкен привязал абсолютную шкалу к шкале Реомюра (специально для французов и русских). Да, да! Именно французов и русских. Шкалой Реомюра пользовались в царской России до самой революции 1917 года.
Приложил к делу изобретения шкал свою руку и великий Исаак Ньютон: точку таяния льда он обозначил за 0 градусов, а кипения воды – за 12.
Вы спросите, как все эти температуры обозначаются? Пожалуйста: нуль градусов по шкале Реомюра обозначается как 0°R, по Цельсию – 0°С, по Ньютону – 0°N, по Кельвину – 0 К и, наконец, по Ренкену – 0 R. Если вам встречались в научных публикациях обозначение температуры как °L, то не пугайтесь – это Кельвин в масштабе десятичного логарифма. Вот так и появился на свет привычный нам термометр.
Каковы они, термометры?
В прошлый раз мы выяснили, как появился жидкостный термометр. Теперь мы поговорим о том, какие термометры бывают и что в них используется в качестве термометрического тела. Начнем с термометра, который появился самым первым - жидкостного.
Температуру в термометрах показывает расширяющаяся при нагревании капелька жидкости (ртути или окрашенного спирта), помещенная в проградуированную трубку. А чтобы шкалы разных термометров совпадали, мы выбираем две реперные точки: таяния льда и кипения воды при нормальных условиях. Далее делим полученный интервал на 100 равных частей, приписав ранее точке таяния льда 0 и точке кипения воды 100 (Получим шкалу Цельсия).
Если мы теперь, измеряя температуру воды в ванне, получим 30° на одном термометре, то и любой другой термометр покажет ту же температуру.
Предположим, что в качестве термометрического тела мы используем глицерин и зададимся вопросом: будут ли показания этого термометра прежними, если сохранить ту же шкалу? Крайние точки, конечно, будут совпадать с показаниями ртутного термометра, а что будут показывать термометры в промежуточных значениях температур?
Оказывается, показания ртутного и глицеринового термометров будут различны! Если на ртутном термометре будет 50,0 °С, то глицериновый покажет 47,6 °С. А если в качестве рабочего тела использовать водяной пар, то получим 12 °С при 50 °С по ртутному термометру.
Возникает естественный вопрос: шкалу какого термометра считать "правильной"? Чтобы ответить на этот вопрос немного отвлечемся и решим, какой из термометров более удобен: спиртовой, глицериновый или ртутный. Возьмем в качестве "эталона" ртуть и перечислим ее достоинства и недостатки.
- Непрозрачна.
- Остается жидкой в широком диапазоне температур.
- Трудно испаряется при обычных температурах.
- Имеет большой краевой угол со стеклом.
- Легко получается в чистом виде.
- Это металл и, подобно всем металлам, обладает хорошей теплопроводностью.
- Коэффициент теплового расширения ниже, чем у большинства жидкостей.
Недостатки
Слишком высокая плотность.
Некоторые из перечисленных достоинств ртути далеко не очевидны, впрочем, как и недостаток. Не сразу ясно, например, почему малое значение коэффициента теплового расширения благоприятно, а высокая плотность – вредна с точки зрения использования ртути в качестве термометрического вещества.
Проведем небольшой опыт. Прибор, измеряющий расширение ртути А, поместим в сосуд с водой . Он состоит из стеклянного шарика со ртутью и проградуированной трубки, измеряющей расширение. В - термометр, т.е. такое же устройство, что и А, шкала которого соответствует температуре.
Таким образом, мы не можем сказать, что ртуть дает "правильную" температурную шкалу, а глицерин - "неправильную". Мы можем выбрать любую жидкость и объявить: эта жидкость дает стандартную шкалу.
Получается, что ни одна шкала жидкостного термометра не показывает истинную, или правильную, температуру. Это обескураживает, но позволяет сделать ряд выводов, один из которых говорит: мы вправе остановиться на ртутном термометре из практических соображений.
Попытки найти истинную температуру или более общую, изначальную, чем температура, основанная на произвольном выборе ртути, не увенчались успехом. Самое интересное, что нечто похожее дает газовый термометр.
Газовый термометр измеряет температуру по расширению образца какого-либо газа или по увеличению давления в фиксированном объеме. В этом термометре нам не грозят трудности ртутного, связанные с расширением стекла, т.к. расширение газа в 20 раз больше, чем ртути, следовательно, влияние стекла минимально. А в силу того, что газы ведут себя практически одинаково, то и показания различных газовых термометров практически идеально согласуются, что удобно с методической точки зрения.
Устройство газового термометра показано на рисунке. Трубка барометра АВ проградуирована в градусах Цельсия, а не в единицах давления.
При градуировке такого термометра мы погружаем баллон С в тающий лед и наносим на термометре риску 0. Потом помещаем баллон С в кипящую воду и наносим риску 100. Отмечам данные точки на графике и соединяем их прямой линией. Пользуясь определенной таким образом шкалой, строим график зависимости давления от температуры. Теперь газовый термометр позволит нам измерить температуру, если мы знаем давление газа в баллоне при этой температуре.
Так было обнаружено, что тепловое расширение ртути, в отличие от большинства жидкостей, - линейно! Что дает нам еще один повод использовать ртутный термометр, как более точный, нежели спиртовой или глицериновый.
Другое преимущество газового термометра - он указывает на наличие абсолютного нуля. Ну а так как газ, например гелий, ведет себя как газ при очень низких температурах, то газовые термометры используют для измерения отрицательных температур.
Еще более интересны электрические термометры, основанные на изменении электрического сопротивления металла (линейная зависимость) или полупроводника (нелинейная зависимость) в зависимости от температуры. Такими термометрами вполне можно измерить температуры до 1000-1200 °С.
Еще большие температуры измеряют оптическими пирометрами, принцип действия которых основан на тепловом излучении тел.
Как работает термометр
Если Вы смотрите вокруг в своем доме, то найдете большое количество различных устройств, задача которых измерять температуру:
- Термометр за окном сообщает Вам о температуре на улице.
- Термометр в холодильнике измеряет температуру в отсеках с продуктами.
- Термометр в печи сообщает, когда включить и отключить печку и вытащить выпечку.
- Термометр в духовке позволяет поддерживать температуру при выпекании.
- Термометр в рефрижераторе позволяет поддерживать температуру при перевозке продуктов.
- Градусник в кабинете врача измеряет температуру тела.
Все эти устройства измеряют температуру. В этой статье мы рассмотрим различные виды термометров, используемые сегодня, и поймем, как они работают. Вы также разберетесь как сделать термометр своими руками!
Жидкостный термометр
Жидкостный термометр – это обычный стеклянный термометр, с которым Вы вероятно встречались. Термометр содержит жидкость, обычно ртуть.
Жидкостные термометры работают по простому принципу - объем жидкости изменяется при изменении ее температуры. Жидкость занимает меньший объем при низкой температуре и больший объем при высокой.
Вы сталкиваетесь с жидкостями каждый день, но можете не замечать, что жидкости, такие как вода, молоко и готовящееся масло, увеличиваются в объеме при увеличении температуры. Это связано с тем, что изменение в объеме, в таких случаях, довольно маленькое. Все жидкостные термометры используют большой сосуд и узкую трубку, для того, чтобы лучше было видно изменение объема жидкости. Вы можете увидеть это собственными глазами, сделав собственный жидкостный термометр. Для этого вам понадобится:
- Стеклянная банка или бутылка с плотно закрывающейся крышкой - крышка должна быть из металла или пластмассы. Банка должна быть стеклянной, для того, чтобы ее форма не менялась при сжатии.
- Дрель со сверлом или молоток и большой гвоздь
- Любая замазка
- Трубочка длиной около 23 см, чем тоньше, тем лучше
- Вода, простая или окрашенная
Делаем термометр:
- С помощью дрели со сверлом или молотка с гвоздем сделайте в крышке банки отверстие. Отверстие должно быть того же диаметра что и соломинка.
Вставьте конец соломки в отверстие и замажьте щели вокруг соломинки замазкой на внутренней и внешней сторонах крышки. Когда Вы это сделаете, то у вас должно получиться что-то вроде этого:
- Заполните банку холодной водой до самых краев. Лучше налить ледяную воду. Такую воду Вы можете подготовить либо налив ее из водопроводного крана с холодной водой, либо поместив предварительно налитую воду в холодильник. Добавьте в воду какую-либо акварельную краску или марганцовку, если желаете. Поместите банку на стол, наполните до самых краев водой, так чтобы почти не выливалось через край.
- Закройте банку крышкой как показано выше. При закручивании банки крышкой некоторое количество воды может перелиться через край, и после закрытия часть воды может заполнить соломку. Это – хорошо, так и должно быть.
- Поставьте банку в большую кастрюлю и налейте в кастрюлю горячую воду до половины.
Наблюдайте за уровнем жидкости в соломке, и увидите необычная вещь: Вы УВИДЕТЕ расширяющуюся прямо перед вашими глазами воду в банке! Поскольку вода в банке становится более теплой, то расширяется и вытесняется в соломку, уровень воды в соломке повышается. Такое увеличение объема жидкостей происходит каждый день, но мы не замечаем его, потому что увеличение объема очень маленькое. В нашем опыте мы заставили увеличиваться в объеме воду и при этом вытесняться в узкую соломку, благодаря этому, мы смогли увидеть это увеличение.
Вы сделали - простой жидкостный термометр. Работающий термометр. Если бы Вы захотели, то могли бы откалибровать термометр, и благодаря этому смогли бы узнавать температуру довольно точно. Сделанный нами термометр имеет несколько недостатков и ограничений:
- Поскольку рабочая жидкость - вода, то мы не сможем измерять температуру ниже 0 градусов по Цельсию (вода замерзает при 0 градусов по Цельсию). Вы также не сможете измерять температуру больше 100 градусов по Цельсию (вода закипает при 100 градусах по Цельсию).
- Поскольку банка достаточно большая, требуется много время для термометра, чтобы приобрести ту же температуру что и объект, температуру которого надо измерить – возможно, час-два.
- Так как соломка вверху открыта, вода будет испаряться. Запечатывание ртути в маленьком стеклянном термометре решает эти проблемы. Небольшой размер сосуда позволяет ему приобрести температуру объекта, температуру которого надо измерить очень быстро, и трубка в таком термометре имеет очень маленький диаметр. Ртуть не замерзает при 0 градусов и не закипает при 100 градусах.
Как откалибровать термометр? Обычно используют две шкалы:
- Шкала Фаренгейта - Фаренгейт занимался изготовлением стеклянных приборов. Ему стало известно, что высота столба ртутного барометра зависит от температуры. Это навело его на мысль создать стеклянный ртутный термометр с градусной шкалой. В основу своей шкалы он положил три точки: 1 - "точка сильнейшего холода (абсолютный нуль)", получаемая при смешениях в определенных пропорциях воды, льда и нашатыря, и принятая им за нулевую отметку (по шкале Цельсия, равная примерно -17,8°С); 2 - точка плавления льда, обозначенная им +32°, и 3 - нормальная температура человеческого тела, обозначенная +96° (по шкале Цельсия +35,6°С). Температура кипения воды первоначально не нормировалась и лишь позднее была установлена +212° (при нормальном атмосферном давлении). Эта шкала "прижилась" в некоторых странах (например, в США). Она удобна для людей, живущих в стране, где зима не слишком холодная.
На шкале Фаренгейта точки замерзания и кипения воды отделены 180 градусами, точка замерзания закреплена за 32 градусами. Надо добиться замерзания воды в емкости, в которой находится ртутный термометр, и отметить уровень ртути в термометре как 32 градуса. Потом довести воду до кипения и на том же термометре отметить уровень ртути как 212 градусов. Между этими двумя пунктами равномерно отметить 180 значений. - Шкала Цельсия - Андерс Цельсий принял, что точки замерзания и кипения воды будут отделены 100 градусами, и закрепил точку замерзания за 100 градусами. (Позже его шкала была перевернута, так что точка кипения воды стала соответствовать 100 градусам, и точка замерзания - 0 градусам.) Перевод температуры по шкале Фаренгейта (T[°F]) в температуру по шкале Цельсия (T[°C]) осуществляется по формуле: T[°C] = 5/9 (T[°F] - 32°F ).
Как видите, калибровка температурных шкал, которые мы обычно используем, полностью произвольна! Вы можете придумывать собственную шкалу. Точки замерзания и кипения воды хороши тем, что их можно легко воспроизвести.
Жидкостные термометры хороши для измерения температуры, но их тяжело использовать, когда надо управлять чем-либо в зависимости от температуры. У биметаллического термометра полосы сделаны из металла и поэтому он является лучшим в тех случаях, когда надо контролировать что-либо по показаниям термометра.
Принцип работы биметаллического термометра состоит в том, что различные металлы при нагревании расширяются по-разному. Спаяв два различных металла вместе, Вы можете сделать простой электрический контроллер, который может использоваться при довольно высоких температурах. Этот контроллер можно найти в духовках. Примерная схема устройства:
Два металла составляют биметаллическую пластину (отсюда и название). На этом рисунке пластина с черным металлом подобрана так, чтобы расширялась сильнее, чем пластина с синим металлом, такое устройство используется в духовке. В холодильнике используется другое устройство, такое, чтобы при повышении температуры синий металл расширился быстрее, чем черный. Это расширение заставляет пластину сгибаться вверх, соприкасаться с контактом, для того, чтобы потек ток по пластине. Регулируя размер промежутка между пластиной и контактом, можно управлять температурой, при которой пойдет ток по пластинам.
Часто можно увидеть длинные биметаллические пластины, намотанные в спирали. Это типичное устройство сигнализирующего термометра. С помощью наматывания очень длинной пластины термометр можно сделать гораздо более чувствительным к маленьким изменениям температуры. В термостате печи, используется та же технология, там переключатель подключен к термометру. Переключатель включает и отключает печь.
Электронные термометры
В этом устройстве изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры. Компьютер или другой прибор измеряет сопротивление и преобразовывает в показания температуры, для отображения информации на дисплее или для принятия решения о включении или отключении какого-либо устройства (в зависимости от сферы применения).
Термометры биметаллические
Схема биметаллического термометра
Длинная свёрнутая спиралью лента из биметалла закрепляется в центре. Другой (внешний) конец спирали перемещается вдоль шкалы, размеченной в градусах. Такой термометр, в отличие от жидкостного (например, ртутного), совершенно нечувствителен к изменениям внешнего давления и механически более прочен.
В термографах биметаллическая пластина через систему рычагов управляет пером самописца, рисующим график изменения температуры (применяется в метеорологии).
Термометры сопротивления
Термометр сопротивления - датчик измерения температуры. Принцип действия основан на измерении калиброванного медного или платинового сопротивления. Зависимость сопротивления датчика от температуры - называется градуировка. Наиболее распространённые градуировки в промышленности: 50П, 50М, 100М, 100П. Градуировки 21, 23 - являются устаревшими. Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение на западе получили PT100(сопротивление при 0°С – 100 Ом) PT1000(сопротивление при 0°С – 1000 Ом) (IEC751). Зависимость от температуры почти линейна и подчиняется квадратичному закону при положительной температуре и уравнению 4 степени при отрицательных. Температурный диапазон -200 +800°С.
Расчёт температуры от сопротивления
Расчёт температуры от сопротивления основан на en:Callendar-Van Dusen equation,
Отсюда, RT сопротивление при T, R0 сопротивление при 0 °C, и константы(для платинового сопротивления) -
Поскольку B и C коэффициэнты относительно малы, сопротивление растёт почти линейно по мере роста температуры.
Существуют полупроводниковые термометры сопротивления - при увеличении температуры, сопротивление этих датчиков уменьшается. Применяются обычно на транспорте. Для подключения используют обычно 2-х проводную схему подключения.
Существует 3 схемы включения датчика в измерительную цепь:
- 2-х проводная
- 3-х проводная
- 4-х проводная
По мере увеличения количества проводов растёт точность измерения и уменьшается влияние потенциала и сопротивления контактов. В промышленности, как правило, необходимо использовать 4-х проводную схему измерения, т.к. "экономия" на проводах очень быстро теряется за счёт низкой достоверности результатов измерений.
Преимущества термометров сопротивления
- Высокая точность измерений (обычно около 0,1 C)
- Высокая надёжность при использовании 4-х проводной схемы измерений
Недостатки термометров сопротивления
- Низкий диапазон измерений (по сравнению с термопарами)
- Не могут измерять высоких температур (по сравнению с термопарами)
Термопары
Термопа?ра (термоэлектрический преобразователь температуры) — термоэлемент, применяемый в измерительных и преобразовательных устройствах, а также в системах автоматизации отопления, вентиляции и кондиционирования. Впервые эффект был открыт и изучен Томасом Зеебеком.
Принцип действия
Принцип действия термопары основан на том, что нагревание или охлаждение контактов между проводниками, отличающимися химическими свойствами, сопровождается возникновением термоэлектродвижущей силы (термо ЭДС). Термопара состоит из двух металлов, сваренных на обоих концах. Один конец помещается в месте замера температуры. Второй спай термостатируется, или измеряется его температура и погрешность вычитается расчётным способом.
Метрологической характеристикой теромопары является градуировочная таблица в которой указана температура "горячего" конца теромопары, и термо-ЭДС развиваемая термопарой при этой температуре, при этом необходимо учитывать температуру "холодного" конца термопары и термо-ЭДС развиваемую на нём необходимо вычесть из термо-ЭДС "горячего" конца термопары.
Термопары бывают открытого и закрытого типа.
Применение термопар
для измерения температуры различных объектов, а так же в автоматизированных системах управления и контроля)))
Преимущества термопар
- Большой температурный диапазон измерения
- Измерение высоких температур до 1800—2200 °С
Недостатки
- Точность более 1 °С трудно достижима, необходимо использовать термометры сопротивления или термисторы.
- На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку.
Типы термопар
Требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94.
- платинородий- платиновые - ТПП13 - Тип R
- платинородий- >платиновые - ТПП10 - Тип S
- платинородий- платинородий- ТПР - Тип B
- железо-константановые (железо-медьникелевые) ТЖК - Тип J
- медь-константановые (медь-медьникелевые) ТМКн - Тип Т
- никросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые) ТНН - Тип N.
- хромель-алюмелевые - ТХА - Тип K
- хромель-константановые ТХКн - Тип E
- хромель-копелевые - ТХК - Тип L
- медь - копелевые - ТМК - Тип М
- Сильх-силиновые - ТСС - Тип I
- Вольфрамрений- вольфрамрениевые - ТВР - Тип А-1, А-2, А-3
Сравнение термопар
Таблица ниже описывает свойства нескольких различных типов термопары. В пределах колонок точностьи, T представляет температуру горячего соединения, в градусах Цельсия. Например, термопара с точностью В±0.0025Г—T имела бы точность В±2.5 В°C в 1000 В°C.
Тип термопары МЭК | Температурный диапазон °C (длительно) | Температурный диапазон °C (кратковременно) | Класс точности 1 (°C) | Класс точности 2 (°C) |
K | 0 до +1100 | ?180 до +1300 | ±1.5 от ?40 °C до 375 °C | ±2.5 от ?40 °C до 333 °C |
J | 0 до +700 | ?180 to +800 | ±1.5 от ?40 °C до 375 °C | ±2.5 от ?40 °C до 333 °C |
N | 0 до +1100 | ?270 to +1300 | ±1.5 от ?40 °C до 375 °C | ±2.5 от ?40 °C до 333 °C |
R | 0 до +1600 | ?50 to +1700 | ±1.0 от 0 °C до 1100 °C | ±1.5 от 0 °C до 600 °C |
S | 0 до 1600 | ?50 до +1750 | ±1.0 от 0 °C до 1100 °C | ±1.5 от 0 °C до 600 °C |
B | +200 до +1700 | 0 до +1820 | ±0.0025?T от 600 °C до 1700 °C | |
T | ?185 до +300 | ?250 до +400 | ±0.5 от ?40 °C до 125 °C}} | ±1.0 от ?40 °C до 133 °C}} |
E | 0 до +800 | ?40 до +900 | ±1.5 от ?40 °C до 375 °C | ±2.5 от ?40 °C до 333 °C |
Таблица сравнения ТС и Термопар
Сравнительная таблица трех основных типов контактных температурных датчиков.
Тип датчика
Термистор
Термометр сопротивления
Термопара
ПАРАМЕТР
Эл. сопротивление
Эл. сопротивление
Эл. Напряжение
ПРЕИМУЩЕСТВА
Высокая чувствительность сопротивление-температура
Малая инерционность
Высокое сопротивление, что устраняет необходимость четырех-проводного включения
Малый размер
Низкая стоимость
Высокая стабильность
Хорошая взаимозаменяемость
Хорошая линейность характеристики
Высокая стабильность
Высокая взаимозаменяемость в широком диапазоне температур
Широкий температурный диапазон
Простота производства
Низкая стоимость
Износоустойчивость
Не требует дополнительных источников энергии
НЕДОСТАТКИ
Нелинейная характеристика
Рабочий диапазон температур примерно от -60 до +300 °С
Взаимозаменяемость только в узком диапазоне температур
Необходим источник тока
Низкая чувствительность
Относительно большая инерционность
Необходимость трех- или четырех-проводной схемы включения
Чувствительность к ударам и вибрациям
Необходим источник тока
Высокая стоимость
Нелинейная характеристика
Относительно низкая стабильность
Низкая чувствительность
Измерение низких ЭДС может осложниться электро-магнитными шумами и наводками
Необходима компенсация холодных спаев
