Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————partitore di tensione) e un ponte di Wheatstone, entrambi presentati in Fig. 9.29.Se si considera il mezzo ponte, si vede che esso richiede un’alimentazione elettrica V 0 e che la tensioneV out , inviata ad un sistema di acquisizione ad alta impedenza, dipende dalla resistenza elettrica R(T)della RTD nella maniera seguente:R(T)V out = V0[9.56]R + R(T)E’ importante ricordare che entro R(T) transita della corrente e quindi nel RTD c’è unautoriscaldamento. Per limitare tale fenomeno, è necessario che la corrente transitante sia la minimapossibile. Dato che essa è data da I=V 0 /[R+R(T)], l’unica maniera per diminuire tale corrente èaumentare la resistenza R 1 .Nel caso del ponte di Wheatstone, rispettando la simbologia introdotta in Fig.9.29, si vede che latensione di misura V out dipende dall’alimentazione V 0 , dalla R(T) e dalle altre resistenze presenti nelponte secondo la relazione seguente:R1[ R2− R( T )]( R + R ) ⋅ ( R R( T))V = V out 0 +[9.57]121Anche quando si impiega la configurazione a ponte è presente l’autoriscaldamento del sensore,fenomeno che può essere contenuto aumentando, anche in questo caso, il valore della resistenza R 1 chediminuisce di conseguenza la corrente che transita nella termoresistenza.9.8.2.3 TermistoriI termistori sono dispositivi realizzati per sinterizzazione di materiali semiconduttori quali il germanio ed ilsilicio, drogati con quantità accuratamente determinate di impurezze. La loro resistenza varia con latemperatura con una legge del tipo:RT( T) a ⋅ e b= [9.58a]dove a è un coefficiente dipendente dalla forma e dalle dimensioni del termistore, mentre b dipende daimateriali impiegati. Nel caso dei termistori, la resistenza diminuisce in modo estremamente marcatocon l'aumentare della temperatura. La costante a presente nella relazione può essere eliminataintroducendo la resistenza R 0ad una temperatura di riferimento T 0, alla quale si ha che:RT⎛ 1 1 ⎞b⎜⎟−⎝ T T0⎠= R0⋅ e[9.58b]La costante di temperatura a del semiconduttore vale:2Ta = [9.58c]0( T) a( T )20 TLe caratteristiche di un termistore sono quindi determinate dal valore della resistenza e dalla costante a———————————————————————————⎯⎯————————- 368 -