Способ поверки терморезисторов
СПОСОБ ПОВЕРКИ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ по авт. св. № 684341, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности поверки за счет устранения влияния окружающих условий , длительность Г импульса тока выбирают из соотношения /, R с.т.1-S где с г средняя массовая теплоемкость термочувствительного материала терморезистора; масса термочувствительного m элемента терморезистора; D удельное тепловое сопротивление контакта между терморезистором и контактирующим с ним массивом; S площадь поверхности контакта термочувствительного элемента с окружающим массивом; S коэффициент , определяющий степень отклонения процесса (Л нагрева терморезистора от адиабатического, полученный экспериментально.
СОЮЗ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
119) (1 l ) 4(51) С 01 K 15/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ где с
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДДЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 684341 (21) 3464941/24-10 (22) 05.07.82 (46) 15.04.85. Вюл. 9 14 (72) Г.П. Корешев, P.A. Нелепин, Ю.П. Сафонов, Б.B. Сударев, А,Н. Усков и Л.А» Хабазов (71) Ленинградский ордена Ленина кораблестроительный институт (53) 536 ° 532(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 684341, кл. G 01 К 15/00, 1977 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОВЕРКИ ТЕРИОРЕЗИСТ0Р0В по авт. св. В 684341, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности поверки за счет устранения влияния окружающих условий, длительность с импульса тока выбирают из соотношения к g
=сm —S средняя массовая теплоемкость термочувствительного материала терморезистора; масса термочувствительного элемента терморезистора; удельное тепловое сопротивление контакта между терморезистором и контактирующим с ним массивом; площадь поверхности контакта термочувствительного элемента с окружающим массивом; коэффициент, определяющий степень отклонения процесса нагрева терморезистора от адиабатического, полученный экспериментально.
4 11504
Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в способе поверки терморезисторов.
По основному авт.св. В 684341, известен способ поверки термореэпсторов посредством определения харак- теристики терморезистора при пропускании через него электрического тока и сравнения с градуировочной ха.рактеристикой, устанавливающей аоот- 10 ветствие между :зависимостью сопротивления от температуры и подводимой к нему электрической мощностью, причем через термореэистор пропускают прямоугольный импульс тока образцовой амплитуды, изиеряюг напряжение на терморезисторе s два момента вре мени s течение импульса тока и по as1вестной зависимости определяют характеристику терморезистора Щ . щ
Недостатком известного способа ,является низкая точность новерки вследствие того, что характер нагрева терморезистора пропускаемым током неизвестен, так какдяителъность импуль-э5 са не оптимизирована. Поэтому не .под- дается точному учету количество тепло-. ты, отдаваемой терморезистором в течение тестового импульса окружающей его среде, что приводит к возникновению дополнительной погрешности, зависящей от внепних условий, в которых находится терморезнстор. Кроме того, эа время переходного теплового режима температура терморезистора. проходит весь его рабочий диапазон.
Поэтому в тех случаях, когда терморезистор находится в условиях высоких температур, близких к верхнему пределу его измерения, снятие его
40 градунровочной характеристики невозможно, вследствие чего в указанн условиях известный способ поверк вообще неприменим, ых и где a t, — прогрев термочувствительного- элемента нри отсутствии утечек тепла в масоч- 45 сив, т.е. в случае адиабавли-, тического нагрева.
Поскольку реально достигаемая температура ниже температуры, соот50 ветствующей адиабатическому нагреву, то имеет место погрешность, определяемая в соответствии с выражением
Цель изобретения — повышение т ности поверки sa счет устранения ения окружающих условий.
Поставленная цель достигается тем, что длительность g импульса тока выбирают из соотношения а 3 с с аь.. 1-9
97 3
К вЂ” удельное тепловое сопротивление контакта между термо- . резистором и контактирующим с ним массивом;
S — площадь поверхности контакта термочувствительного элемента с окружающим массивом;
8 — коэффициент, определяющий степень отклонения процесса термореэнстора от адиабатического„ полученный экспериментально.
Выбор оптимальной длительности импульса тока позволяет обеспечить условия нагрева термочувствительного элемента термореэистора, близкие к адиабатическим, в результате. чего практически вся выделенная в нем тепловая энергия расходуется на новышеиие температуры и точность поверки повышается.
Нри пропускании тестового импульса тока на нагрев термочувствительного элемента расходуется тепловая энергия в количестве
Q< сш Ьс (1) где с — средняя массовая теплоемкость материала термочувствительного элемента; ш вЂ,масса термочувствительного . элемента;
gt — нагрев термочувствительиого элемента при пропускании импульса тока.
В случае адиабатического каскада термосопротивления в термочувствительном элементе. выделяется тепловая энергия (1, = cm 6t, (2) где с
- средняя массовая теплоемкость термочувствительного 55 матеуиала термореэистора;
- масса термочувствительного элемента терморезистора;
В то же время энергия, выделяемая в термочуэствительном элементе, определяется соотношением
1150497 (4) 01 = " 1 т (6) Способ осуществляют следующим образом.
Составитель В. Копаев
Редактор И. Рыбченко Техред А.Бабинец : Корректор И. Самборская
Заказ 2132/31 Тираж 897 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, й-35, Раушская наб,, д. 4/5
Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Х вЂ” амплитуда импульса тока;
К вЂ” сопротивление термочувствит тельного элемента; 5 и ь — длительность тестового импульса тока. удельное тепловое сопротивление контакта между терморезистором и контактирующим с ним массивом определяется из выражения к =-"
S (5) где R — полное тепловое сопротивЕ ление;
S -, площадь поверхности контакта термочувствительного элемента.
26
Окончательно с учетом (3) и (5) получают выражение для длительности тестового ююпульса тока
От источника тока подают на тер- ЗО мочувствительный элемент терморе1эистора ток известной величины, не .вйзывающий нагрева термореэкстора.
Измеряют падение напряжения на термочувствительмом элементе пропор35 щиональное его сонротивленнв в данный момент времени. Затем резко увеличивают подачу ка термочувствительный элемент прямоугольного импульса тока известной величйны. Количество подаваемой тепловой энергии регулиру-. ют но длительности импульса, при этом падение напряжения на термочувствительном элементе в каждый данный момент пропускания импульса тока пропорционально его сопротивлению.
Фиксируют амплитуду падения напряжения на термочувствительном элементе в момент окончания тестового импульса, На практике длительность тестового импульса тока обычно не превышает 3 мс.
Таким образом, определяют начальное (перед тестовым перегревом) .и конечное (в момент окончания тестового перегрева) сопротивления терморезистора. Важно то, что оба значения измеряются практически с одинаковой точностью. Зная их, по градуировочной таблице определяется температура тестового перегрева терморезис тора. Затем определяется соотношение сопротивлений, соответствующих дан ному тестовому перегреву, практически полученному и теоретическому, и эти два соотношения сравниваются друг с другом, на основании чего выносится решение о точности терморезистора.
Использование описываемого способа поверки терморезисторов позволяет проводить бездемонтажную поверку как териорезисторов, имеющих тепловой контакт с конструкцией, на кото-: рой они расположены„ так и терморезисторьв, не имеющих непосредственного теплового контакта со средой, температура которой измеряется.
Предлагаемый способ позволяет оценить методическую погрешность тестовой поверки, сократить количест во измерений и упростить поверочную аппаратуру, что в значительной мере повышает точность поверки.
