Способ поверки терморезисторов Советский патент 1985 года по МПК G01K15/00 

4ib

:;О

ц| 1150А97 Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в способе поверки терморезисторов. По основному авт.св. 1 68А341, известен способ поверки тернореэИс- j торов посредством определения харак-i теристики термореэистора при пропускании через него электрического тока и сравнения с градуировочной характеристикой, устанавливаюб й соот- to ветстфие между зависимостью сопротивления от температуры и подводимой к нему электрической мощностью, при: чем через терморезистор пропускают прямоугольный импульс тока образцо- вой амплиту : измеряют напряжение на терморезисторе в два момента времени в течение импульса тока и По Из(вестной зависююсти определяют xaipaKтеристику терморезистора pj . jO Недостатк ж известного способа .является Низкая точность поверки вследствие того, что характер нагрева терморезистора пропускаеьоКм з оком неизвестен, так как длительность ямпуль-/25 са не оптимизирована. 11оэтс 1у не под- дается точному учету количество теплоты, отдаваемой терморезистором в течение тестового импульса окружающей его среде, что приводит к возиикно- JQ венню дополнительной погрешности, зависящей от внешних условий, в которых находится терморезистор. Кроме того, за время переходного теплового реяоша темпе1ратура тещюрезистора проходит весь его рабочий диапазон. Поэтому в тех случаях, когда терморезистор находится в условиях высоких температур, близких к верхнему пределу его измерения, снятие его градуировочной характеристики невозможно, вследствие чего в указанных условиях известный способ поверки вооба(е непримен 4. Цель изобретения - повышение точ- 45 ности поверки за счет устранения вли-г яння окружающюс условий. Поставленная цель достигается тем, чщ длительность импульса тока выбирают из соотношения 50 - - R Т-Р8

с

-средняя массовая теплоемкость термочувствительного материала терморезистора;

-масса термочувствительного

га элемента терморезистора; им усл эл ад пр ло ше кИ са но эн где тер тел вая где тем вет то ляе

8 « , . „ At

(3)

AtjAt,

В то же время энергия, вьщеляемая в термочувствительном элементе, определяется соотношением R - удельное тепловое сопротивление контакта между термо- . резистором и контактирующим с НИН массивом; S - площадь поверхности контакта термочувствительного элемента с окружающим массивом; О - коэффициент, определякщий степень отклонения процесса терморезистора от адиабатического, полученный экспериментально. Выбор оптимальной длительности ульса тока позволяет обеспечить овия нагрева термочувствительного мента термореэнстора, близкие к абатическим, в результате.чего ктически вся выделенная в нем тепая энергия расходуется на повыие температуры и точность повер- повьшается. При пропускании тестового импультока на нагрев термочувствительо элемента расходуется тепловая ргия в количестве Q, cm At,, (1) с - средняя массовая теплоемкость материала термочувс твйтельно го элемен та; и -. масса термочувствительного элемента; it,- нагрев термочувствительного элемента при пропускании импульса тока. В случае адиабатического каскада мосопротивления в термочувствиьном элементе., вьвделяется теплоэнергияcm fit. ut, прогрев термочувствительного- элемента при отсутствии утечек тепла в массив, т.е. в случае адиабатического нагрева. Поскольку реально достигаемая пература ниже температуры, соотствзяощей адиабатическсму нагреву, имеет место погрешность, опредемая в соответствии с выражением iz.R..S где I R, амплитуда импульса тока} сопротивление термочувстви тельного эЛе сента; длительность тестового Ю4 пульса тока. Удельное тепловое сопротивление контакта между терморезистором и контактируюпрш с ним массивом определяется из выражения где Е. - полное тепловое сопротивление ; S г площадь поверхности контак та термочувствительного элемента. Окончательно с учетом 3) и (5) получают выражение для длительности тестового импульса тока -|-т15. Способ осуществлжот следующим образом. От источника foKa подают на термочувствительный элемент термореIsHCTopa ток известной величины, не вызывающий нагрева те1Я4орезистора. Измеряют падение напряжения на термочувствительнда элементе, пропор19«ональное его сопротивленна в данный момент времени. Затем резко уве личивают подачу на те1И4очувствитель яь& элемент прямоугольного штухгьса тока известной величины. Количество подаваемой тепловой энергии регулиру ют по длительности импульса, при 7Л 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 данному тестовому перегреву, практически полученному и теоретическому, и эти два соотношения сравниваются друг с другом, на основании чего вы- носится решение о точности терморезистора. Использование описываемого способа поверки термореэисторов позволяет проводить бездемонтажную поверку как терморезксторов, юнеющих тепловой контакт с конструкцией, на которой они расположены, так и терморезисторов, не имею1ф{х: непосредственногЪ теш1ОЕ(ог,о контакта со средой, температура которой измеряется. Предлагаеюлй способ позволяет оценить методическую погрешность тестовой поверки, сократить количест во измерений и упростить поверочную аппаратуру, что в значительной мере . повышает точность поверки.

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.