Resistensi termal dan penggunaannya

Ketika arus listrik mengalir, panas dihasilkan di kawat. Sebagian panas ini masuk ke memanaskan kawat itu sendiribagian lainnya dilepaskan ke lingkungan melalui konveksi, konduksi panas (konduktor dan pembawa) dan radiasi.

Dalam kesetimbangan termal yang stabil, suhu dan, karenanya, resistansi konduktor bergantung pada besarnya arus dalam konduktor dan penyebab yang mempengaruhi perpindahan panas ke lingkungan. Alasan-alasan ini meliputi: konfigurasi dan dimensi kawat dan perlengkapannya, suhu kawat dan mediumnya, kecepatan mediumnya, komposisinya, kerapatannya, dll.

Ketergantungan resistansi konduktor terhadap suhu, kecepatan gerak lingkungan, kerapatan dan komposisinya dapat digunakan untuk mengukur besaran non-listrik ini dengan mengukur resistansi konduktor.

Konduktor yang dimaksudkan untuk tujuan tertentu adalah transduser pengukur dan disebut resistansi termal.

Untuk keberhasilan penggunaan resistansi termal untuk mengukur besaran non-listrik, perlu diciptakan kondisi di mana besaran non-listrik yang diukur memiliki pengaruh terbesar pada nilai resistansi termal, sementara kuantitas lain, sebaliknya, tidak akan, jika mungkin, mempengaruhi keberlanjutannya.

Saat menggunakan resistansi termal, seseorang harus bertujuan untuk mengurangi perpindahan panas melalui konduksi dan radiasi kawat.

Dengan panjang kawat yang secara signifikan melebihi diameternya, rekoil melalui konduktivitas termal kawat dapat diabaikan jika perbedaan suhu antara kawat dan media tidak melebihi 100 ° C. Jika pengembalian panas yang ditunjukkan tidak dapat diabaikan, maka diambil diperhitungkan dalam kalibrasi.

Perangkat tahan panas untuk mengukur kecepatan aliran gas (udara) disebut anemometer kawat panas.

Resistansi termal adalah kawat tipis yang panjangnya 500 kali diameternya.

Jika kita menempatkan resistansi ini dalam media gas (udara) dengan suhu konstan dan melewatkan arus konstan melaluinya, maka, dengan asumsi bahwa panas dilepaskan hanya dengan konveksi, kita memperoleh ketergantungan suhu, dan karenanya besarnya resistansi termal. , terhadap kecepatan gerak aliran gas (udara)...

Instrumen dipanggil untuk mengukur suhu, di mana transfer termal digunakan sebagai transduser termometer resistansi… Mereka digunakan untuk mengukur suhu hingga 500 °C.

Dalam hal ini, suhu RTD harus ditentukan oleh suhu media yang diukur dan tidak bergantung pada arus di transduser.

Tahan panas harus menyingkirkan bahan dengan tinggi koefisien suhu resistensi.

Platinum yang paling umum digunakan (hingga 500 ° C), tembaga (hingga 150 ° C) dan nikel (hingga 300 ° C).

Untuk platina, ketergantungan resistansi terhadap temperatur pada kisaran 0 — 500 °C dapat dinyatakan dengan persamaan rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / derajat, dimana αn = 3,94 x 10-3 1 / derajat , βn = -5,8 x 10-7 1 / deg

Untuk tembaga, ketergantungan resistansi pada temperatur dalam 150 °C dapat dinyatakan sebagai rt = ro NS (1 + αmT), di mana αm = 0,00428 1 / deg.

Ketergantungan resistansi nikel pada suhu ditentukan secara eksperimental untuk setiap merek nikel, karena koefisien resistansi temperaturnya dapat memiliki nilai yang berbeda, dan selain itu, ketergantungan resistansi nikel terhadap suhu bersifat non-linier.

Jadi, dengan besarnya resistansi konverter, dimungkinkan untuk menentukan suhunya dan, karenanya, suhu lingkungan tempat resistansi termal berada.

Resistansi termal dalam termometer resistansi adalah lilitan kawat pada bingkai yang terbuat dari plastik atau mika, ditempatkan dalam cangkang pelindung, yang dimensi dan konfigurasinya bergantung pada tujuan termometer resistansi.

Setiap termometer resistansi dapat digunakan untuk mengukur resistansi.

untuk mengukur suhu, gunakan juga resistansi semikonduktor curah dengan koefisien resistansi suhu sekitar 10 kali lebih besar daripada logam (-0,03 — -0,05)1/hujan es.

Ketahanan panas semikonduktor (tipe MMT) yang diproduksi oleh Ivay diproduksi dengan metode keramik dari berbagai oksida (ZnO, MnO) dan senyawa belerang (Ag2S).Mereka memiliki ketahanan 1000 — 20.000 ohm dan dapat digunakan untuk mengukur suhu dari -100 hingga + 120 ° C.