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1、元件与应用·测速型热敏电阻器特性的研究及设计沈阳仪器仪表工艺研究所徐开先北京市介用事业研究所沈兴武摘要,、本文利用变流速伏安特性曲线族提出了测速型热敏电阻器的动态耗散系数耗散系、—、、、,数流速灵敏度测速灵敏度峰点电压灵敏度等效耗散系数测速响应时间等新概念研—,,亚对测温型热敏电阻器和测速型热敏电阻器的基究了这些参数间的相互关系偏置电路的影响本参数作。了比较,根据作者对测速型热敏电阻器基本参数的分析提出了测速型热敏电阻器设计的基本原则和,、。参数测定方法对器件的制备工艺材料选择等提供了指导性意见,一、测
2、速型热敏电阻器热敏电阻器的测速应用与测温应用在。原理上是有重大差别的热敏电阻器的测温特性的研究,即是利用其阻值随温度而显著变化的性质-T。(一)问题的提出利用阻值一温度(R一)T特性为了使热漩进型漩涡流量计和漩涡分离型涡街流敏电阻器的阻体温度能准确地反映被测介质量计,,都是采用流体振荡原理利用热敏电阻的温度热敏电阻器必须工作在无自热功率。,器作为检测元件的一种新型流量仪表这种状态(实际上仅能实现微小功率状态因而流量计具有流量范围广,电阻体的温度只能尽量接近被测介质的的温适合于各种气体和,。液体,没有机械
3、可动部件和磨损部分输出度)为了把自热功率引起温升所造成的那,,;易测温精度高输出是与流速成正比的频率数部分测量误差限制在测量精度范围内、、于进行积算,不受液体的温度压力物性电路施加在热敏电阻器的电功率必须加以限。。,变化等影响以及本征安全防爆措施等特点制在稳定的测温情况下热敏电阻器与介,。国内外对这种流量仪表的研究十分活跃被质之间应无热交换。称为七十年代的新型流量仪表测一,温用热敏电阻器的阻一温特性中dT这种流量计的整机技术性能与热敏电阻a二R电阻温度系数(即温度灵敏度)。丁器的特性参数关系较大,沿Rd
4、T试验研究表明用测温型热敏电阻器的特性参数来研究测速表征测温的静态特性;测温时间常数:=c/H,许多实验现象无法解释,,用来描述热敏电阻器对被型热敏电阻器时表征其动态特性。并且对提高流量计的整机技术性能效果不测温度变化的响应速度快慢。,大因此必须重新定义和研究测速型热敏电热敏电阻器测速时是利用它的耗散特,,。阻器的特性参数这对指导热敏电阻器的设性即耗散系数随介质流速变化的原理通过、、,计基本参数的确定与制备工艺完善热敏偏置电路对热敏电阻器施加一定的电功率电阻器的应用理论等方面都是十分重要而急。使电阻体的
5、温度高于被测介质的温度介质。流速改变时,,待解决的一个实际问题引起耗散系数相应改变造成。热敏电阻器的阻体温度和阻值的变化在这(三)测速型热敏电阻器特性参数的,a种情况下并不能反映热敏电阻器对流速定义,丁变化的灵放度也不能表征热敏电阻器对。,:流速变化的响应速度用a和显然来表征。热敏电阻器的测速特性是不适当的,阐我们将根据理论分析和实验结果述,表征测速型热敏电阻器特性的五个参数分,析这些参数和其他参数的相互关系探讨偏,置电路对测速特性的影响并用以指导热敏、。电阻器的设计参数确定和制备工艺图1热敏电阻器特性
6、测试仪线路图(二)方法和仪器1.方法1二动态耗散系数在同种介质不同流速下热敏电阻器的耗我们从研究热敏电阻器的伏安特性。。—散系数称为动态耗散系数所谓耗散系数是曲线入手测温型热敏电阻器只须工作于静。。指热敏电阻器温度变化1℃时耗散的功率态伏安特性曲线的线性段然而对于测—,,。,动态耗散系数用H表示单位为毫瓦/度速应用热敏电阻器是工作在伏安特性,—、与动态耗散系数对应的是静态耗散系的非线性段包括峰点前的非线性段峰点,二、,数它是指介质静止时v(0)热敏电阻器的区峰点后的负阻区而且工作于变流速的,,。。。耗散
7、系数即耗散常数用H表示介质中静止介质中测得的伏一一安特性曲2.耗散系数流速灵敏度线已不能反映出测速状态下各参数的变化规—v,,必须在不在某一流速时热敏电阻器的动态耗律同的流速下测定热敏电阻器的,v。散系数H随流速的变化率与它的耗散系数伏安特性曲线我们把不同介质流速下,。—开之比值:可以用下式表示(包括静止介质状态)的一组伏安特性,—dll曲线叫做热敏电阻器的变流速伏安特性h=,Hdy。—曲线族从曲线族分析热敏电阻器的各种参。单位为%/米/秒〔%/ms/〕数(包括静态参数和动态参数)随流速变化.3测速灵敏
8、度的规律,分析不同工作状态下热敏电阻器的在某一流速v时,热敏电阻器的端电压。特性v,U对流速的变化率与它的端电压U之比仿照测温型热敏电阻器基本参数的定。用灿表示即义,用数学分析的方法,测定和研究了热_dU。一敏电阻器的变流速伏安特性曲线族户`石瓜一UaV·,,2·—仪器。单位为%/米/秒〔%/ms/〕-,变流速伏一安特性曲线族可以采用4.峰点流速灵敏度小型风洞装置和图1所示的热敏电阻特性测v时,在某一流速热敏电阻器的电压极。二试仪配合绘制U
