Датчики температуры. Манометрические термометры - это устройства, в которых используется объёмное расширение рабочего вещества (эфир

Манометрические термометры - это устройства, в которых используется объёмное расширение рабочего вещества (эфир, ацетон, хладон-22 и др.) в герметичной термосистеме, состоящей из термобаллона, капилляра и манометрического преобразователя с электроконтактами и указателем (см. рис. 5.2). При испарении и расширении рабочего вещества за счёт возникающего давления, пропорционального температуре, сильфонный преобразователь расширения вызывает срабатывание электрических контактов, заранее установленных на какую-то заданную температуру (одно или несколько значений).

Рис. 5.2. Манометрический термометр: 1 - термобаллон; 2 - капилляр; 3 - манометрический преобразователь (сильфон); 4 - контактная группа; 5 - стрелочный индикатор.

Электроконтактный ртутный термометр - устроен как обычный термометр, например - медицинский. Использовать его в качестве датчика позволяют электрические контакты, вделанные в ртутный капилляр (рис. 5.3). В этом приборе используется электропроводность ртути, которая при определённой температуре, расширяясь, достигает подвижного контакта и замыкает цепь управления. Положение подвижного контакта можно изменять, меняя, тем самым, температуру срабатывания. Контроль за температурой осуществляется по шкале температур, как в обычном измерительном термометре.

Биметаллический датчик температуры конструктивно выполняется на основе биметаллической двухслойной пластины (ленты), в которой две ленты с различным температурным коэффициентом расширения соединены контактной сваркой. Такая лента с изменением температуры изгибается или закручивается в сторону материала с меньшим коэффициентом линейного расширения. Будучи механически связанной с группой контактов или переменным резистором, при изменении температуры лента вызовет срабатывание соответствующих электроконтактов или изменение положения подвижного контакта переменного резистора.

Рис. 5.3. Устройство электроконтактного ртутного термометра: 1 – ртутный капилляр; 2 – подвижный электроконтакт; 3- неподвижный электроконтакт; 4 – шкала температур.

Термоэлектрические датчики функционируют на основе эффекта Зеебека, сущность которого заключается в возникновении термоЭДС в цепи, составленной из двух различных проводников, например железо-константан. При нагреве места соединения возникает ЭДС, величина которой пропорциональна температуре.

Терморезисторы -это элементы, в которых используется явление изменения электрического сопротивления проводящих материалов в зависимости от температуры. Они бывают проволочные и полупроводниковые. Проволочные резисторы выполняются из меди или платины. Полупроводниковые терморезисторы (термисторы) изготавливают из смеси окислов некоторых металлов (MnO₂, CuO₂, Fe₂O₃, NiO и др.) или из германия. В качестве терморезисторов могут использоваться также германиевые диоды и транзисторы.