 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Датчики на основе металловСтр 1 из 3Следующая ⇒
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «Электрические датчики температуры» (подготовил В.В. Лукьяница)
Цель: 1) ознакомление с принципами работы различных датчиков температуры; 2) градуировка датчиков; 3)определение чувствительности термопары и резистивных датчиков; Датчики - устройства съема измеряемой величины, осуществляющее ее преобразование в форму (чаще всего в электрический сигнал), удобную для последующего усиления, обработки, передачи, регистрации и индикации. Как следует из этого определения, датчики - это устройства, которые не только измеряют необходимые неэлектрические медико-биологические характеристики (параметры), но и преобразуют их в электрические сигналы. Поэтому их часто называют также измерительными преобразователями. Датчики подразделяются на активные(генераторные) и пассивные (параметрические). Активные датчики — это датчики, которые сами генерируют сигнал. Причем амплитуда или частота этого сигнала пропорциональна воздействию измеряемой величины. К таким датчикам относятся пьезоэлектрические, индукционные, термоэлементы (термопары). В пассивных датчиках электрический сигнал не генерируется (именно в этом смысле они пассивны), а лишь происходит изменение их внутренних параметров (электросопротивление, электроемкость, индуктивность и т.д.) под действием измеряемой величины. В отличие от активных датчики пассивные необходимо включать в электрическую цепь с внешним источником питания. К таким датчикам относятся емкостные, индуктивные, резистивные, контактные датчики. Одной из важнейших разновидностей датчиков является датчики температуры, поскольку многие процессы как в организме человека, так и в его повседневной жизни регулируются температурой. Такие датчики нашли разнообразное применение в клинике. Они используются в палатах интенсивной терапии и реанимации для контроля температуры пациента. Измерение температуры глазного дна дает возможность судить о температуре мозга. Кроме того, в заданных пределах должна поддерживаться температура в больничных инкубаторах для новорожденных. Измерение температуры тела человека в течение одних или нескольких суток позволяет получить информацию о физиологических ритмах организма и т.д. Наконец, с помощью датчиков контролируется температура в термоклавах и специальных медицинских печах. Существует множество способов измерения температуры самыми разными датчиками, работа которых основана на различных принципах. Используемые в медицине для этой цели датчики, как правило, основаны на зависимости электрического сопротивления от температуры или возникновения ЭДС, пропорциональной температуре (термопары). В зависимости от того, возрастает или понижается электросопротивление датчика при повышении температуры, различают датчики с положительным или отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). ТКС - это отношение скорости изменения сопротивления при изменении температуры к значению сопротивления в данной области температур: a =
Рассмотрим основные типы датчиков, широко используемых в измерительной технике.
Датчики на основе металлов
Электрическое сопротивление металлических проводников, как правило, изменяется с температурой Т в соответствии с уравнением R1 = R0 ( 1 + a tºC), (2)
где a - температурный коэффициент, имеющий значение ( 2 ¸ 6 ) . 10-3, 0C-1 для различных металлов, а Rо - сопротивление при 0оС .
Величина константы a зависит от материала, из которого изготовлен проводник. Чаще всего для изготовления датчиков используется медь ( a = 4 .10-3, оС-1), никель ( 5,4 . 10-3, оС-1 ) и платина (3,9 .10-3, оС-1). Температурные зависимости сопротивления этих материалов приведены на рис.1.
Рис. 1. Зависимость сопротивления
Поиск по сайту: |
( % / оС) (1)