датчики измерения температуры 1    Практически в любой современной аппаратуре есть датчики температуры. Это устройство, которое позволяет измерить температуру объекта или вещества, используя при этом различные свойства и характеристики измеряемых тел или среды. Не смотря на то, что все термодатчики призваны измерять температуру, разные типы датчиков делают это абсолютно по-разному. Давайте подробнее разберем принцип работы и характеристики основных видов термодатчиков.

    По принципу измерения все датчики измерения температуры подразделяются на:

Термоэлектрические (термопары);

Терморезистивные;

Полупроводниковые;

Акустические;

Пирометры;

Пьезоэлектрические.

датчики измерения температуры 2    Термоэлектрические датчики температуры (термопары)

    Принцип работы этой группы датчиков основан на том, что в замкнутых контурах проводников или полупроводников возникает электрический ток, если места спайки различаются по температуре. Для измерения температуры, один конец термопары помещают в среду измерения, а другой служит для снятия значений. Единственным, но существенным недостатком этого вида измерителей является их довольно большая погрешность, что недопустимо для многих технологических процессов.

    Примером такого датчика может служить датчик ТСП Метран-246, который предназначен для измерения температуры твердых тел. Он применяется в металлообработке, и служит для контроля температуры подшипников. Диапазон измерения от -50 до +120 градусов по Цельсию, выходной сигнал для считывания – аналоговый.

датчики измерения температуры 3    Терморезистивные датчики

    Как следует из названия, этот тип датчиков работает по принципу изменения сопротивления проводника при изменении его температуры. Благодаря простой и надежной конструкции, датчики этого типа широко применяются в электронике и машиностроении. Неоспоримым плюсом этих измерителей является высокая точность, чувствительность и простые устройства считывания. 

    Примером терморезистивного датчика может служить модель 700-101BAA-B00, которая имеет начальное сопротивление в 100 Ом, и диапазон измерений от -70 С° до +500 С°. Выполнен он с применением платиновой пластинки и никелевых контактов. Широко используется в электронике и промышленных автоматах.

датчики измерения температуры 4    Полупроводниковые термодатчики

    Этот тип датчиков работает на принципе изменения характеристик p-n перехода под воздействием температуры. Так как зависимость напряжения на транзисторе от температуры всегда пропорциональна, можно сделать датчик с высокой точностью измерения. Несомненными плюсами такого решения является дешевизна, высокая точность данных, и линейность характеристик на всем диапазоне измерения. Кроме того, их можно монтировать прямо на полупроводниковой подложке, что делает этот тип датчиков незаменимым для микроэлектронной промышленности.

    Примером такого устройства может стать датчик LM75A. Температурный диапазон - от -55 С° до +150 С°, погрешность измерений – ±2 С°. Шаг измерения – всего 0,125 С°. напряжение питания – от 2.5 до 5.5 В, а время преобразования сигнала – до 0.1 секунды. 

датчики измерения температуры 5    Акустические датчики температуры

    Принцип работы этих устройств – разная скорость звука в среде при разной температуре. Зная изначальные данные, можно рассчитать изменения температуры по скорости прохождения звуковой волны в веществе. Это бесконтактный метод, позволяющий измерять температуру в закрытых полостях, а также в среде, недоступной для прямого измерения. Используются такие датчики в медицине и промышленности – там, где проникновение к измеряемому веществу невозможно.

 

датчики измерения температуры 6   Пирометры (тепловизоры)

    Бесконтактный тип термодатчиков, считывающих излучение, которое исходит от нагретых тел. Этот тип устройств позволяет измерять температуру дистанционно, без приближения к среде, в которой производятся замеры. Это позволяет работать с большими температурами и сильно разогретыми объектами без опасного сближения.

  Все пирометры по принципу работы подразделяют на интерферометрические, флуоресцентные и датчики на основе растворов, меняющих цвет в зависимости от температуры. 

датчики измерения температуры 7    Пьезоэлектрические датчики температуры

    Все датчики этого типа работают при помощи кварцевого пьезорезонатора. Вся суть работы – прямой пьезоэффект, то есть изменение линейных размеров пьезоэлемента под воздействием электрического тока. При попеременной подаче разнофазного тока с определенной частотой, пьезорезонатор колеблется, при этом частота его колебаний зависит от температуры. Зная эту зависимость, можно легко преобразовать данные о частоте колебаний резонатора в температуру.

    Благодаря широкому диапазону измерений и высокой точности, такие датчики применяют в основном при проведении исследований и опытов, где нужна высокая надежность и долговечность.


Рекомендуйте эту статью другим!



Применение сейсмостойких реле на АЭС
окт 06, 2013 2309

Применение сейсмостойких реле на АЭС

Современный этап эксплуатации электротехнического оборудования электрических станций…
нояб 30, -0001 6808

Особенности внутризаводского электроснабжения

Внутризаводское электроснабжение выполняется с применением радиальных и магистральных…
Что такое перенапряжение
фев 12, 2014 15785

Что такое перенапряжение? Виды перенапряжений и их опасность

Перенапряжение – это скачкообразное увеличение уровня напряженности в любой точке ЛЭП или…
дек 20, 2014 12478

Электрические машины высокого напряжения 3-10 кВ, конструкция, принцип работы, назначение

Электрические двигатели на высокое номинальное напряжение выпускаются мощностью от…
Основная система уравнивания потенциалов
янв 27, 2014 5509

Основная система уравнивания потенциалов

Система уравнивания потенциалов (СУП) используется для того, чтобы обеспечить одинаковый…