Historia i budowa termometrów rezystancyjnych

Termometry rezystancyjne powoli zaczynają zastępować termopary w pomiarach temperatur w branży przemysłowej. Urządzenia te występują w różnorodnych formach, charakteryzują się również, dużo większą niż termopary, stabilnością oraz dokładnością. Termometry rezystancyjne są zaopatrzone w rezystor oraz omomierz, które mierzą wartość oporu. Wiadomo, że opór rośnie liniowo wraz ze wzrostem temperatury. Fakt ten umożliwia więc obliczenie wartości temperatury na podstawie znajomości wartości rezystancji. Termometry rezystancyjne składają się z cienkiego zwiniętego drutu owiniętego wokół rdzenia ceramicznego lub szklanego, odpornego na skrajne temperatury. Urządzenia te nie są wrażliwe na zakłócenia elektryczne i dlatego świetnie nadają się do pomiaru temperatury w obszarach przemysłowych, szczególnie przy silnikach, generatorach i innych urządzeniach pod wysokim napięciem.

Historia termometrów rezystancyjnych sięga już początku XIX wieku, kiedy brytyjski chemik – Humphrey Davy ogłosił, że rezystywność metali wykazuje zależność od temperatury. Pół wieku później zaproponowano wykorzystanie platyny jako integralnego elementu termometru oporowego, ze względu na jej cenną właściwość, czyli stabilność termiczną. Sugestia ta okazała się być niezwykle słuszna, metal ten do dziś używany jest w czujnikach oporowych. Projekt klastycznego termometru oporowego został stworzony dopiero w 1932 roku. Jego autorem był Charles Meyers, który wewnątrz szklanej rurki umieścił zwój platyny nawinięty na sieć miki. Taka konstrukcja minimalizuje naprężenia drutu, jednocześnie maksymalizując opór. Jednak ze względu na kruchość tego przyrządu, nadaje się jedynie do pomiarów wykonywanych w laboratorium.

Dużo bardziej wytrzymałą strukturą był drut nawinięty bifilarnie, czyli podwójnie, na szklaną lub ceramiczną szpulę. Tego typu uzwojenie zmniejsza efektywną powierzchnię zwoju, przez co minimalizuje magnetyczną interferencję i związane z nią zakłócenia. Konstrukcję tę zabezpiecza się powłoką ze stopionego szkła. Dzięki uszczelnieniu ograniczone jest m.in. rozszerzanie się platyny w wysokich temperaturach. Współczynnik rozszerzalności platyny i szpuli muszą być takie same, aby w wyniku zmiany temperatury nie wywołać nacisku na drut, co zmieni wartość oporu i negatywnie wpłynie na wynik pomiarów.