Терморегулятор
Терморегуля'тор, устройство для автоматического поддержания температуры на заданном уровне в помещении, сосуде, трубопроводе, печи и др. объектах. Датчик линейного Т. основан на измерении длины чувствительного элемента, которая зависит от температуры (см. Дилатометр ). Сигнал с датчика подаётся на исполнительный механизм , который регулирует подачу греющего агента. В Т., применяемых, например, в холодильниках и сушильных шкафах, датчиком является биметаллическая пластинка или спираль. При изменении температуры в среде пластинка изгибается и замыкает контакты электрической цепи исполнительного механизма. Простейшим объёмным Т. является ртутный контактный термометр, в котором при достижении заранее заданной температуры ртуть замыкает электрическую цепь исполнительного механизма. Применяются также объёмные Т. с манометрическим датчиком (см. Манометр ). Сигнал с датчика подаётся на регулятор (механический, электрический или пневматический). Термоэлектрические Т. с датчиками в виде терморезисторов или термопар обычно работают совместно с мостами измерительными и потенциометрами . Т. входят в системы автоматического регулирования. См. Автоматическое управление .
Терморегуляция
Терморегуля'ция (от термо ... и лат. regulo — регулирую), теплорегуляция, способность человека, млекопитающих животных и птиц поддерживать температуру мозга и внутренних органов в узких определённых границах, несмотря на значительные колебания температуры внешней среды и собственной теплопродукции . Температура внутренней среды организма поддерживается на сравнительно постоянном уровне по принципу саморегуляции . Постоянство температуры тела обеспечивается теплопродукцией (её часто называют химической Т.) и теплоотдачей (её называют физической Т.). Система Т. включает тепловой центр , расположенный в гипоталамусе , большое количество термочувствительных нервных клеток в различных отделах центральной нервной системы (от коры головного мозга до спинного мозга), терморецепторы внутренних органов, слизистых оболочек и кожи с соответствующими нервными проводящими путями, эфферентные нервные пути и эффекторные органы в виде кожных сосудов, эндокринных и потовых желёз, скелетных мышц и др. При угрозе перегревания организма происходит расширение кожных сосудов, увеличиваются потоотделение (или тепловая одышка у непотеющих животных) и теплоотдача. При угрозе охлаждения кожные сосуды суживаются, волосы (или перья) поднимаются (пилоэрекция) и теплоотдача ограничивается, а теплопродукция повышается. Таким образом, организм поддерживает баланс между теплопродукцией и теплоотдачей в различных температурных ситуациях. Отклонение средней температуры внутренних областей тела и крови, мышц, наружных покровов от «установленного» уровня вызывает усиленную импульсацию термочувствительных нервных клеток и терморецепторов. Импульсы достигают центра Т. в гипоталамусе, где формируется «управляющий» сигнал к эффекторным органам Т. Функция Т. находится под контролем высших отделов мозга и, в частности, коры больших полушарий, что позволяет организму на основе общей температурной чувствительности использовать сложные реакции поведенческой Т. (активное избегание высокой или низкой температуры, постройка животными убежищ в виде нор, тёплых гнёзд, изменение величины поверхности тела при свёртывании в клубок на холоде и т. д.). Эффективность Т. относительна. При значительных перепадах внешней температуры или резких изменениях теплопродукции температура мозга и внутренних органов у человека и различных животных может отклоняться от обычных значений от 0,2—0,3 до 1—2 °С и более. У различных организмов отдельные механизмы Т. развиты неодинаково. Так, например, потоотделение свойственно только человеку, обезьянам и непарнокопытным. У других гомойотермных животных наиболее эффективный механизм теплоотдачи — тепловая одышка. Способность к повышению теплопродукции наиболее выражена у птиц, грызунов и некоторых других животных. См. также Лихорадка .
Лит.: Бартон А., Эдхолм О., Человек в условиях холода, пер. с англ., М., 1957; Иванов К. П., Мышечная система и химическая терморегуляция, М.— Л., 1965; Benzinger Т. Н., Heat regulation: homeostasis of central temperature in man, «Physiological Reviews», 1969, v. 49, № 4; Comparative physiology of thermoregulation, v. 1—3, N. Y.— L., 1.970— 73.
К. П. Иванов.
Терморезистор
Терморези'стор (от термо ... и резистор ), термистор, термосопротивление, полупроводниковый резистор, обладающий свойством существенно изменять своё электрическое сопротивление при изменении температуры. Т. — один из наиболее простых полупроводниковых приборов. Главные параметры Т. — диапазон рабочих температур и температурный коэффициент сопротивления (ТКС), определяемый как относительное приращение сопротивления (в %) при изменении температуры на 1 К. Различают Т. с отрицательным ТКС (ОТ), у которых электрическое сопротивление с ростом температуры убывает, и с положительным ТКС (ПТ), у которых оно возрастает (рис. ). Для изготовления ОТ используют: смеси окислов переходных металлов (например, Mn, Со, Ni, Cu); Ge и Si, легированные различными примесями; карбид кремния (SiC); полупроводники типа AIII BV ; синтетический алмаз; органические полупроводники и т. д. Диапазон рабочих температур большинства ОТ лежит в пределах от 170—210 К до 370—570 К с ТКС при комнатных температурах, равным (-2,4)—(-8,4)%/К. Существуют ОТ высокотемпературные (900—1300 К) и низкотемпературные (4,2—77 K); TKC последних составляет (-15)—(-20)%/К и более. Из ПТ наиболее важны Т., материалом для которых служат твёрдые растворы на основе титаната бария BaTiO3 (легированные лантаном, церием, висмутом и т. д.); такие ПТ часто называются позиторами. В области температур, близких к сегнетоэлектрическому фазовому переходу (см. Сегнетоэлектрики ), их сопротивление при повышении температуры резко увеличивается (на несколько порядков), и в небольшом (~5 К) интервале температур их ТКС может достигать 50% /К и более. Изменением состава твёрдого раствора можно смещать область фазового перехода в температурном интервале от ~ 200 до ~500 К. ПТ изготовляют также из Si, легированного В.
Т. выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок. Размеры Т. варьируют от нескольких мкм до нескольких см. На основе Т. разработаны системы и устройства дистанционного и централизованного измерения и регулирования температуры, противопожарной сигнализации и теплового контроля, температурной компенсации различных элементов электрической цепи, измерения вакуума и скорости движения жидкостей и газов, а также мощности измерители и др.
Лит.: Шашков А. Г., Терморезисторы и их применение, М., 1967; Шефтель И. Т., Терморезисторы, М., 1973.