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!



рис. 3.1 а
дек 08, 2016 682

Импульсный режим работы и цифровое представление преобразуемой информации. Описание импульсных сигналов

Импульсный режим работы электронного устройства характерен резкими изменениями токов и…
Инфракрасное излучение 1
окт 26, 2014 2524

Инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение – один из типов электромагнитного излучения, что граничит с…
Неисправности свинцовых аккумуляторных батарей и способы их устранения 2
авг 01, 2014 3361

Неисправности свинцовых аккумуляторных батарей и способы их устранения

Основной причиной возникновения любого рода неисправностей аккумулятора является…
rele tverd 1
мая 01, 2017 188

Твердотельные реле принцип работы, разновидности, достоинства и недостатки

Обычные промежуточные реле – это электромеханическое устройство. На его катушку подается…
novaya-kontseptsiya-dolgosrochnogo-razvitiya-neftyanoj-promyishlennosti-napravlena-na-preodolenie-problem-otrasli
авг 19, 2013 17321

Проблемы нефтяной промышленности, факторы, трудности, проблемы

Основные проблемы нефтяной промышленности РФ выявил кризис 2009 г. По итогам начала года…