Гигрорезисторы, терморезисторы и термоэлементы КС

Датчики

Эффект изменения КС между ЭП частицами в композиционных ЭП материалах под воздействием влажности, температуры и плотности тока находит применение для построения соответствующих датчиков.

1. Гигрорезисторы КС представлены в основном угольными гигрометрами и датчиками влажности из ЭП бумаги.

Угольные датчики влажности имеют влагочувствительный элемент в виде пленки гигроскопического вещества, содержащего в виде суспензии ацетиленовую сажу. Связующим служит целлюлоза или ее соединения с добавками желатина и других веществ. Влагочувствительную пленку наносят методом погружения или набрызгивания на пластину оргстекла или полистирола. Выводные контакты на боковых длинных гранях пластины образуют покрытием серебром. Изменение сопротивления датчиков происходит в результате сжатия и расширения пленки под влиянием сорбированной влаги. При постоянной температуре сопротивление датчиков растет с увеличением влажности, что свидетельствует о преобладании электронной проводимости над ионной. Основные характеристики: гистерезис—10%; постоянная времени при 0° С, неподвижном воздухе инарастании влажности — 2 с, а при уменьшении влажности — 6 с. Угольные датчики выпускаются рядом приборостроительных фирм и нашли применение преимущественно в радиозондах. Благодаря высокому быстродействию и отсутствию отказов при насыщении атмосферы влагой они стали основными конкурентами других типов датчиков влажности.

Датчики влажности из ЭПБ выполняют в виде полоски 1 (см. рис. 5.2, б) с выводными контактами 2, образованными на концах с обеих ее сторон. Датчики применяют в свободно подвешенном состоянии и в виде элемента, прикрепленного выводными контактами к изоляционному основанию, так как изменение сопротивления ЭПБ при увлажнении связано с разбуханием целлюлозной основы и растяжением проводящих цепочек. .Параметры датчика: размер—45×10 мм, при относительной влажности 28% Я =21,5 кОм, а при 93% К =36,5 кОм. Начальное сопротивление» датчика определяется сортом ЭПБ. Датчики влажности включают в мостовую измерительную цепь. Для температурной компенсации применяют два датчика, а в качестве датчика влажности используют один. Второй датчик защищают от влаги, например, путем пропитки клеем БФ-2. Датчики влажности из ЭПБ применяют, например, во ВНИИ Водгео для измерения водности воздушного потока.

См. также:  Датчик близости

Гигрорезисторы, терморезисторы и термоэлементы КС

100 ГС

2. Терморезисторы из ЭПБ выполняют аналогично тензои гигрорезисторам в виде полоски с выводными контактами (см. рис. 5.2). Температурная характеристика терморезисюра размером 50×10 мм в интервале температур 20—118° С показана на рис. 5.5 (#2о=30,8 кОм, ДЯ = -6,3 кОм). Относительно большая термочувствительность ЭПБ обусловлена тем, что сопротивление ЭПБ с ростом температуры уменвшается не только вследствие отрицательного ТКС угля но также вследствие действия факторов (например, термического расширения угля; сокращения целлюлозных волокон в результате снижения влагосодержания), способствующих уменьшению переходного сопротивления между зернами сажевых цепочек, составляющих проводящую основу ЭПБ. Для снижения влияния влажности воздушной или жидкой среды терморезисторы покрывают изоляционным составом или заключают в герметичную кварцевую трубочку. Терморезисторы из ЭПБ применяют, например, для измерения температуры поверхности пленочных материалов и температуры потока жидкости.

Рис. 5.5. Температурная характеристика терморезистора из электропроводной бумаги

3. При прохождении электрического тока через контактное соединение наибольшее количество тепла выделяется на переходном сопротивлении контакта. На этом явлении построены многие нагревательные приборы, например аппараты контактной сварки, вольтова дуга, термоэлементы из ЭПБ и других композиционных ЭП материалов.