Управление техническими системами (на примере управления тепловыми объектами). Щегольков А.В - 10 стр.

UptoLike

10
Лабораторная работа 2
ГРАДУИРОВКА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО
ТЕРМОМЕТРА СОПРОТИВЛЕНИЯ
Цель работы: изучение принципа работы полупроводникового
термометра сопротивления, приобретение навыков градуировки полу-
проводникового термометра сопротивления (ПТС).
Приборы и материалы: мультиметр с термопарой, источник по-
стоянного напряжения 0…12 В, резистивный нагреватель, лёд, иссле-
дуемый полупроводниковый термометр сопротивления.
Методические указания
Полупроводниковые термометры сопротивления являются пара-
метрическими первичными преобразователями, используемыми во
многих системах автоматического регулирования температуры. Для
использования данного класса приборов необходима информация об
однозначной зависимости R = f (t), где R сопротивление ПТС, Ом;
tтемпература, °С.
Удельная проводимость λ металлов при комнатной температуре
меняется примерно в пределах от 610
3
до 610
5
Ом
–1
см
–1
. Твёрдые ве-
щества с удельной проводимостью примерно от 10
4
до 10
–10
Ом
–1
см
–1
принято относить к классу так называемых полупроводников, а вещест-
ва с еще меньшей λ (приблизительно от 10
–10
до 10
–20
Ом
–1
см
–1
) к
классу диэлектриков или изоляторов. Носителями тока в полупровод-
никах и диэлектриках могут быть как электроны, так и ионы.
К числу полупроводников относится гораздо больше веществ, чем
к числу проводников и изоляторов, взятых вместе.
Проводимость полупроводников сильно зависит от окружающей
температуры. При очень низкой температуре, близкой к абсолютному
нулю (–273,15 °С), они ведут себя как изоляторы. Проводники, наобо-
рот, при таких температурах обладают сверхпроводимостью, т.е. почти
не оказывают току никакого сопротивления. С повышением темпера-
туры проводимость проводников ухудшается (сопротивление электри-
ческому току увеличивается), а полупроводников улучшается (сопро-
тивление уменьшается).
В атомах полупроводника, как и многих других веществ, есть ва-
лентные электроны, но в полупроводнике они не всегда могут стать
свободными.
Возьмём, к примеру, германий, применяемый в некоторых полу-
проводниковых приборах.