Resistências térmicas e seu uso

Quando uma corrente elétrica flui, o calor é gerado no fio. Parte desse calor vai para aquecendo o próprio fioa outra parte é liberada no meio ambiente por convecção, condução de calor (condutores e portadores) e radiação.

Em um equilíbrio térmico estável, a temperatura e, consequentemente, a resistência do condutor dependem tanto da magnitude da corrente no condutor quanto das causas que afetam a transferência de calor para o ambiente. Esses motivos incluem: a configuração e as dimensões do fio e acessórios, a temperatura do fio e do meio, a velocidade do meio, sua composição, densidade, etc.

A dependência da resistência do condutor com a temperatura, a velocidade de movimento do ambiente, sua densidade e composição podem ser usadas para medir essas quantidades não elétricas medindo a resistência do condutor.

O condutor destinado à finalidade especificada é um transdutor de medição e é chamado de resistência térmica.

Para o uso bem-sucedido da resistência térmica para medir grandezas não elétricas, é necessário criar condições nas quais a grandeza não elétrica medida tenha a maior influência nos valores de resistência térmica, enquanto outras grandezas, ao contrário, não teriam, se possível, afetam a sua sustentabilidade.

Ao usar a resistência térmica, deve-se procurar reduzir a transferência de calor por condução e radiação do fio.

Com um comprimento de fio excedendo significativamente seu diâmetro, o recuo através da condutividade térmica do fio pode ser negligenciado se a diferença de temperatura entre o fio e o meio não exceder 100 ° C. Se os retornos de calor indicados não puderem ser negligenciados, eles serão levados em conta na calibração.

Dispositivos de resistência térmica para medir a velocidade do fluxo de gás (ar) são chamados de anemômetros de fio quente.

A resistência térmica é um fio fino cujo comprimento é 500 vezes o diâmetro.

Se colocarmos essa resistência em um meio gasoso (ar) de temperatura constante e passarmos uma corrente constante através dele, então, assumindo que o calor é liberado apenas por convecção, obtemos a dependência da temperatura e, portanto, a magnitude da resistência térmica , na velocidade de movimento do fluxo de gás (ar)...

Instrumentos são chamados para medir temperaturas, onde as transferências térmicas são usadas como transdutores termômetros de resistência… Eles são usados ​​para medir temperaturas de até 500 °C.

Nesse caso, a temperatura do RTD deve ser determinada pela temperatura do meio medido e não deve depender da corrente no transdutor.

A resistência ao calor deve se livrar de materiais com alta coeficiente de temperatura de resistência.

Os mais usados ​​são platina (até 500°C), cobre (até 150°C) e níquel (até 300°C).

Para a platina, a dependência da resistência da temperatura na faixa de 0 a 500 ° C pode ser expressa pela equação rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / grau, onde αn = 3,94 x 10-3 1 / grau , βn = -5,8 x 10-7 1 / graus

Para o cobre, a dependência da resistência da temperatura dentro de 150 ° C pode ser expressa como rt = ro NS (1 + αmT), onde αm = 0,00428 1 / deg.

A dependência da resistência do níquel com a temperatura é determinada experimentalmente para cada marca de níquel, pois seu coeficiente de resistência de temperatura pode ter valores diferentes e, além disso, a dependência da resistência do níquel com a temperatura é não linear.

Assim, pela magnitude da resistência do conversor, é possível determinar sua temperatura e, consequentemente, a temperatura do ambiente em que a resistência térmica está localizada.

A resistência térmica em termômetros de resistência é um fio enrolado em uma armação de plástico ou mica, colocado em um invólucro protetor, cujas dimensões e configuração dependem da finalidade do termômetro de resistência.

Qualquer termômetro de resistência pode ser usado para medir a resistência.

para medir temperaturas, use também resistências de semicondutores volumosos com um coeficiente de temperatura de resistência cerca de 10 vezes maior que o dos metais (-0,03 — -0,05)1/granizo.

Os semicondutores resistentes ao calor (tipo MMT) fabricados pela Ivay são produzidos por métodos cerâmicos a partir de vários óxidos (ZnO, MnO) e compostos de enxofre (Ag2S).Eles têm uma resistência de 1000 a 20.000 ohms e podem ser usados ​​para medir temperaturas de -100 a + 120 ° C.