ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2
-
45
-Sơ đồ trên dùng 2 điện trở dây quấn R cấu tạo hoàn toàn nh nhau và nối nh
hình vẽ, giữ cho điện trở bị tiếp điểm làm mòn đều hơn, tổng trở của mạch cặp
nhiệt không biến đổi. Thông thờng khi sản xuất điện trở R không thể đảm
bảo hoàn toàn nh nhau, vì vậy phải dùng R
S
để điều chỉnh giữ cho điện trở
của nhánh R // R
S
có trị số qui định ( thờng là 90 ôm ). Điện trở nhánh R
v
+ r
v

đợc chọn tùy theo khoảng thớc chia độ, R
v
là điện trở cố định còn r
v
là điện
trở phụ thêm để tiện điều chỉnh hạn đo trên.
Tất cả các điện trở trong sơ đồ đều làm bằng Manganin, riêng R
M
thì làm bằng
đồng (hoặc Ni) để tự động bù nhiệt độ đầu lạnh của cặp nhiệt, đầu lạnh của
cặp nhiệt đợc đặt trong hộp chứa R
M

có thể tính theo nhánh edbf hoặc ecaf nhng thờng là
tính theo nhánh ecaf vì thuận tiện hơn và trong đó có cả điện trở R
M
.
Tính năng của ĐTKĐT:
- cấp chính xác thông thờng đối với phần chỉ thị 0,5
ữ 0,1.
- phần tự ghi 1,5
ữ 1.
- hạn nhạy cỡ 10
à
v.
- thời gian tác động từ 4
ữ
20 giây.
- nó có thể chỉ thị cũng nh ghi lại số đo 1 hoặc nhiều điểm .
Nhờ ứng dụng những thành tựa trong kỹ thuật bán dẫn nên điện thế kế tự động
ngày càng đợc cải tiến hoàn thiện hơn. Gần đây ngời ta đã dùng loại
ĐTKTĐ không có biến trở dây quấn, không dùng pin làm việc và pin chuẩn
mà thay bằng một nguồn cung cấp điện có điện áp ổn định.
Nút nhấn K nhằm để kiểm tra sự sai hay đúng của sơ đồ, khi ấn nút K
thì đồng hồ phải chỉ nhiệt độ đầu tự do của cặp nhiệt hoặc khi không dùng đo
nhiệt độ thì đồng hồ phải chỉ một trị số xác định.

M
R
1

C thì
thực hiện không khó khăn lắm, khi đo độ chênh nhiệt độ không lớn còn có thể
đạt chính xác tới 0,005
o
C. Cách đo này cho phép dễ dàng thỏa mãn các yêu
cầu đa số đi xa đo nhiều điểm và đo nhiệt độ thấp, phạm vi ứng dụng của nó -
200
o
C ữ 1000C.
2.4.1. Nguyên lý đo nhiệt độ bằng NKĐT

Nguyên lý:
Dựa trên sự thay đổi điện trở (trở kháng) của vật liệu theo nhiệt độ.
Giã sử nhiệt kế điện trở có quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ là :
R
t
= R
to
[ 1 + ( t - t
o
)]

- Hệ số nhiệt điện trở ; R
t
và R
to
là điện trở ở nhiệt độ t và t
o
.


[
o
C
-1
]
ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2
-
47
-R
o
: điện trở vật liệu ở 0
o
C, R
t
ở (t
o
C)


thay đổi theo nhiệt thì

=
dt
dRt
R
o
.

nhỏ
,
ngoài ra Ni và Fe mặc dù điện trở suất và lớn nhng đờng đặc tính
nhiệt độ điện trở phức tạp. Thờng sử dụng Cu, Pt đờng đặc tính nhiệt điện
trở của chúng có dạng đờng thẳng. Cu có khoảng đo từ -50
ữ 80
o
C, Pt có
khoảng đo từ - 200
ữ 1000
o
C. Ngoài ra còn sử dụng chất bán dẫn.
Pt là kim loại quý, bền hóa học, dễ chế tạo, nguyên chất.
Điện trở suất của Pt :
m
o
=
6
10.0981,0


Quan hệ nhiệt độ - điện trở :
+ 0 < t < 630
C Rt = Ro ( 1 + At + Bt )
A , B : hằng số : - A = 3,96847.10
-3
- B = -5,847.10
-7
+ 0 < t < -183 Rt = Ro ( 1 + At + Bt + Ct) ( t-100)
C = -4,22.10


Cu là vật liệu dẫn điện tốt
Điện trở suất
m=
6
0
10.0155,0


Dễ kiếm, nguyên chất, dễ gia công, rẻ nhng ở nhiệt độ cao dễ bị oxy hóa.
Hệ số nhiệt điện trở
= ( 4,25 ữ 4,28 ) 10
-3

o
C
-1
Trong khoảng nhiệt độ từ - 50< t < 180C thì Rt = Ro ( 1 + t )
Độ nguyên chất của Cu dùng làm NKĐT là
0
100
R
R
= 1,426 , nó có đặc điểm chỉ
đo nhiệt độ môi trờng không ăn mòn và không có hơi ẩm để tránh oxy hóa.
Độ sai số cho phép là 1%.
Chất bán dẫn có quan hệ R
T
= R
o
Cấu tạo khác
: Thờng ta dùng NK điện trở Pt làm nhiệt kế chuẩn. Còn nếu dùng dây
Cu thì sơn cách điện dày

0,1 mm và quấn thành lớp, lõi bằng nhựa dây nối đến đầu
nhiệt kế bằng dây đồng
= 1 ữ 1,5 mm ; một số trờng hợp có thể đặt thêm một số
vỏ bảo vệ.
Ag
Voớ baớo vóỷ
Mi ca (thaỷch anh)
Pt
3
5
ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2
-
49
-NKĐT bán dẫn có cấu tạo:

2- Dùng cầu điện:
có 3 cầu có thể dùng

1- Vật bán dẫn
2- Nắp tiếp mạch
3- Dây nối ( thờng = Cu )
4- Vỏ kim loại bảo vệ
5- Chất cách điện (thủy tinh)
6- Thiếc
7- Sơn êmay cách điện.

E
+
-
Rc
Rd
DTK
Rt
i
Rd
E
+