El termómetro de resistencia térmica es un sensor que mide con precisión la temperatura basado en el principio de que el valor de resistencia de un conductor o material semiconductor cambia sistemáticamente con el cambio de temperatura. Su núcleo es utilizar las "características de resistencia a la temperatura" del material para determinar el valor de la temperatura de manera indirecta y precisa midiendo con precisión el parámetro eléctrico de la resistencia.

I. principios físicos básicos: el efecto de temperatura de la resistencia

Su piedra angular de trabajo es la relación inherente entre la resistencia eléctrica de la materia y la temperatura. Para conductores metálicos de alta pureza (como platino y cobre), dentro de su rango efectivo de medición de temperatura, hay una buena y repetible correlación positiva entre la resistencia y la temperatura, es decir, el aumento de la temperatura, el aumento del Movimiento térmico atómico y el aumento de la dispersión de electrones en movimiento direccional, lo que resulta en un aumento regular de La resistencia. Esta relación de cambio es determinada y calibrable, lo que hace posible calcular la temperatura midiendo la resistencia. Para garantizar la uniformidad y precisión internacionales, las normas pertinentes estipulan estrictamente la relación resistencia - temperatura de materiales específicos, especialmente el platino.

2. mecanismo de medición de temperatura y cadena de conversión de señales

Todo el proceso de medición de temperatura de la resistencia térmica es una cadena precisa de conversión y procesamiento de señales, y los enlaces específicos son los siguientes:

Conversión térmica y primaria: los elementos sensibles a la temperatura (generalmente alambre extremadamente fino, enrollado o depositado en un esqueleto aislado) se intercambian calor con el medio medido para lograr el equilibrio térmico. El cambio de temperatura (△ t) provoca directa y linealmente un cambio correspondiente y preciso en el valor de Resistencia del propio elemento sensor de temperatura (△ r). Este paso completa la conversión primaria más crítica de "cantidad térmica" (temperatura) a "cantidad eléctrica" (resistencia).

Medición precisa de la resistencia: cómo medir con precisión este pequeño cambio de resistencia es el núcleo para garantizar la precisión. Por lo general, se utiliza un puente de piedra Hui o un circuito de medición más preciso. Tomando la resistencia térmica como un brazo del puente de medición, cuando su valor de resistencia cambia con la temperatura, destruirá el equilibrio del puente eléctrico y producirá una señal de voltaje de milivoltios proporcional a la cantidad de cambio de resistencia. Con el fin de superar el error de medición causado por la resistencia del cable de conexión durante la transmisión a larga distancia, el método de conexión de tres o cuatro cables se utiliza generalmente para compensar o eliminar eficazmente el impacto de la resistencia del cable en el diseño del circuito.

Procesamiento y linealización de señales: la señal débil emitida por el puente eléctrico debe ser amplificada por el amplificador del instrumento. Posteriormente, debido a que la curva real de relación resistencia térmica - temperatura no es una línea recta ideal, el procesador incorporado o el circuito especial la linealizarán para garantizar que la señal de salida mantenga una relación lineal altamente consistente con el valor de temperatura durante todo el rango de medición de temperatura.

Salida de señal estándar: la señal después de amplificación, linealización y compensación de temperatura finalmente se convierte en una señal de corriente analógica 4 - 20ma o digital de la norma industrial, que se puede transmitir a distancia y antiinterferencia al instrumento de visualización, grabadora o sistema de control para completar el monitoreo y control de toda la temperatura.

En resumen, el termómetro de resistencia térmica convierte con precisión la temperatura en un valor de resistencia a través de su elemento sensor de temperatura, y luego a través de un circuito electrónico de medición y procesamiento de precisión, este valor de resistencia se convierte finalmente en una señal estandarizada que se puede transmitir y controlar a distancia, logrando así una medición de temperatura de alta precisión y alta estabilidad, que es ampliamente utilizada en campos como el control de procesos industriales y experimentos científicos.