Resistencias térmicas y su uso.

Cuando fluye una corriente eléctrica, se genera calor en el alambre. Parte de este calor va a calentar el propio cablela otra parte se libera al medio ambiente por convección, conducción de calor (conductores y portadores) y radiación.

En un equilibrio térmico estable, la temperatura y, en consecuencia, la resistencia del conductor dependen tanto de la magnitud de la corriente en el conductor como de las causas que afectan la transferencia de calor al medio ambiente. Estas razones incluyen: la configuración y dimensiones del alambre y los accesorios, la temperatura del alambre y del medio, la velocidad del medio, su composición, densidad, etc.

La dependencia de la resistencia del conductor con la temperatura, la velocidad de movimiento del entorno, su densidad y composición se puede utilizar para medir estas cantidades no eléctricas midiendo la resistencia del conductor.

El conductor previsto para el propósito especificado es un transductor de medición y se llama resistencia térmica.

Para el uso exitoso de la resistencia térmica para medir cantidades no eléctricas, es necesario crear condiciones en las que la cantidad no eléctrica medida tenga la mayor influencia en los valores de resistencia térmica, mientras que otras cantidades, por el contrario, no lo harían, si posible, afectar su sostenibilidad.

Cuando se utiliza resistencia térmica, se debe tratar de reducir la transferencia de calor por conducción y radiación de cables.

Con una longitud de cable que exceda significativamente su diámetro, el retroceso a través de la conductividad térmica del cable puede despreciarse si la diferencia de temperatura entre el cable y el medio no supera los 100 ° C. Si los retornos de calor indicados no pueden despreciarse, se toman en cuenta en la calibración.

Los dispositivos de resistencia térmica para medir la velocidad del flujo de gas (aire) se denominan anemómetros de hilo caliente.

La resistencia térmica es un alambre delgado cuya longitud es 500 veces el diámetro.

Si colocamos esta resistencia en un medio gaseoso (aire) de temperatura constante y hacemos pasar una corriente constante a través de él, entonces, suponiendo que el calor se libera solo por convección, obtenemos la dependencia de la temperatura y, por lo tanto, la magnitud de la resistencia térmica. , sobre la velocidad de movimiento del flujo de gas (aire)...

Se denominan instrumentos para medir temperaturas, donde se utilizan transferencias térmicas como transductores. termómetros de resistencia… Se utilizan para medir temperaturas de hasta 500 °C.

En este caso, la temperatura del RTD debería estar determinada por la temperatura del medio medido y no debería depender de la corriente en el transductor.

La resistencia al calor debe deshacerse de los materiales con alta coeficiente de temperatura de resistencia.

Los más utilizados son el platino (hasta 500 °C), el cobre (hasta 150 °C) y el níquel (hasta 300 °C).

Para el platino, la dependencia de la resistencia de la temperatura en el rango de 0 — 500 ° C se puede expresar mediante la ecuación rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / grado, donde αn = 3,94 x 10-3 1 / grado , βn = -5.8 x 10-7 1 / grado

Para el cobre, la dependencia de la resistencia de la temperatura dentro de los 150 °C se puede expresar como rt = ro NS (1 + αmT), donde αm = 0,00428 1/grado.

La dependencia de la resistencia del níquel con la temperatura se determina experimentalmente para cada marca de níquel, ya que su coeficiente de temperatura de resistencia puede tener diferentes valores y, además, la dependencia de la resistencia del níquel con la temperatura no es lineal.

Así, por la magnitud de la resistencia del convertidor, es posible determinar su temperatura y, en consecuencia, la temperatura del ambiente en el que se encuentra la resistencia térmica.

La resistencia térmica en los termómetros de resistencia es un alambre enrollado en un marco de plástico o mica, colocado en una cubierta protectora, cuyas dimensiones y configuración dependen del propósito del termómetro de resistencia.

Cualquier termómetro de resistencia se puede utilizar para medir la resistencia.

para medir temperaturas, utilice también resistencias de semiconductores a granel con un coeficiente de temperatura de resistencia unas 10 veces mayor que el de los metales (-0,03 — -0,05)1/granizo.

Los semiconductores termorresistentes (tipo MMT) fabricados por Ivay se producen por métodos cerámicos a partir de diversos óxidos (ZnO, MnO) y compuestos de azufre (Ag2S).Tienen una resistencia de 1000 — 20 000 ohmios y se pueden utilizar para medir temperaturas desde -100 hasta + 120 °C.