Stabilitatea microprocesoarelor sub influența factorilor termici

1. Metode de măsurare a temperaturii

1.1 MASURAREA TEMPERATURII. NO|IUNI GENERALE

Masurarea temperaturii se bazeaza pe diferite efecte fizice determinate de variatia temperaturii. Cele mai importante dintre acestea sunt: dilaterea solidelor, lichidelor sau a gazelor; variatia rezistentei electrice ; tensiunea electromotoare la jonctiunea a doua metale; intensitatea radiatiilor emise; variatia frecventei de rezonanta a unui cristal etc.

Intervalul de temperatura in univers se intinde de la aproximativ 3 K in spatiul interplanetar pana la miliarde de K in procesele de fuziune nucleara din interiorul unor stele. Intervalul practic de temperatura pe Pamant poate fi considerat intre 0 … 20 000 K, in general, sau 0 … 5 000 K in majoritatea aplicatiilor stiintifice, industriale etc.

Aceasta este o gama inca extrem de larga, care nu poate fi acoperita de nici unul din tipurile cunoscute de traductoare de temperatura. De aceea, una din restrictiile care se impun la utilizarea traductoarelor de temperatura este intervalul util sau gama de temperatura in care acestea pot functiona. Alti parametri importanti sunt: exactitatea de masurare, dimensiunile, sensibilitatea, stabilitatea, timpul de raspuns al traductorului. O caracteristica importanta in multe cazuri este interschimbabilitatea: unele traductoare (ca de exemplu, termocuplurile, termorezistoarele metalice) sunt interschimbabile, pe cand altele (de exemplu, termistoarele) nu sunt in general interschimbabile.

Cele mai obisnuite mijloace de masurare a temperaturii sunt:

- Termometre cu lichid;

- Termometre bimetalice;

- Termometre manometrice;

- Termocupluri;

- Termorezistoare metalice;

- Termistoare;

- Termometre cu jonctiune pn;

- Termometre cu cuart;

- Pirometre de radiatie.

Primele trei dintre acestea sunt traductoare primare de masurare a temperaturii, restul necesita dispozitive electronice pentru masurare.

1.1.1 TERMOCUPLUL. NO|IUNI GENERALE.

Termocuplul (sau termoelementul) este traductorul de temperatura cel mai raspandit in industrie, pentru un interval foarte larg de temperaturi si o varietate de conditii de masurare. Principiul de masurare se bazeaza pe efectul termoelectric (efect Seebeck): aparitia unei tensiuni electromotoare intr-un circuit format din doua conductoare (A si B, Figura 1) de natura diferita ale caror jonctiuni P1 si P2 se afla la temperaturi diferite (T1 > T2). Aceasta tensiune depinde de:

- potentialul electrochimic al metalelor din care sunt realizate jonctiunile termocuplului;

- diferenta de temperatura T1 - T2 .

In general temperatura unei jonctiuni este cunoscuta si este mentinuta constanta fiind denumita temperatura de referinta (in cazul de fata T2 = ct.). Temperatura T1 este necunoscuta si valoarea ei se obtine introducand jonctiunea P1 in mediul a carui temperatura dorim sa o masuram.