Чувствительный элемент датчика для измерения температуры

Чувствительные элементы датчиков измерения температуры.

Общие сведения. Измерение температуры, основанное на теплообмене между телами, является одним из самых трудоемких. Приборы, входящие в тепловой контакт с контролируемой средой, по показателям которых определяют ее температуру, называются термометрами, а устройства, предназначенные для регулирования температуры, терморегуляторами. Неотъемлемой составной частью термометров и датчиков терморегуляторов являются ЧЭ, физические свойства которых изменяются при нагреве. Разделяют датчики на механические и электрические.

Механические датчики. К механическим относятся датчики, действие которых основано на тепловом расширении жидких или твердых тел либо на изменении давления газов или паров жидкости в замкнутых системах.

Выходными сигналами таких датчиков являются перемещения либо усилия, однозначно определяемые изменением температуры.

Жидкостные термометры работают по принципу различного расширения оболочки и находящейся в ней жидкости. Стеклянный термометр состоит из баллончика с припаянной к нему прозрачной капиллярной трубкой (капилляром) и шкалы. Баллончик заполняют жидкостью, коэффициент расширения которой в 15-30 раз больше, чем оболочки.

Поэтому приращение температуры вызывает увеличение объема жидкости и ее вытеснение из оболочки в капилляр, в котором положение кромки жидкости по шкале определяет значение температуры.

Оболочку и капиллярные трубки изготавливают из стекла или кварца.

Рис. 10. Схемы действия датчиков температуры

Наполнителем может быть жидкость (спирт. толуол, пентан) или текучий

металл (ртуть, галлий).

Жидкостный датчик температуры состоит из металлического термопатрона 1 (рис. 10, а) и сильфонной камеры 3, связанных между собой металлическим гибким капилляром 2. Внутренняя полость их герметична и в зависимости от диапазона измеряемых температур полностью заполняется глицерином, ксилолом или ртутью. Термопатрон помещают в зону контролируемой среды, при увеличении температуры которой увеличивается объем наполнителя и он перетекает по капилляру в камеру сильфона, что вызывает перемещение торца последнего.

Выходным сигналом датчика является перемещение ΔуД штока 5, движимого торцом сильфона. Перемещение пропорционально изменению температуры Δt, т. е. статическая характеристика датчика линейна.

При понижении температуры объем наполнителя уменьшается, и торец сильфона движется в обратном направлении под действием возвратной пружины 4.

Жидкостные датчики обладают большими перестановочными усилиями.

Однако они подвержены влиянию температуры окружающей среды, которое оказывается тем больше, чем меньше разность температур окружающей и контролируемой сред.

Датчик с твердым наполнителем термометрической системы (объемный) имеет аналогичные принцип действия и свойства. Выполнен датчик (рис.10,б) в виде жестко закрепленного сильфона 6, внутренняя полость которого герметична и заполнена аморфным телом (обычно воском). При изменении температуры среды, омывающей сильфон, объем наполнителя увеличивается, вызывая перемещение торца сильфона.

Для уменьшения тепловой инерционности датчика воск перемешивают с медными опилками.

Дилатометрический датчик (рис. 10, в) состоит из трубки 10, нижний конец которои спаян со стержнем 11, свободно проходящим через трубку. Верхний конец трубки впаян в резьбовой штуцер, на фланце которого закреплен поворотный рычаг 8, прижимаемый к стержню пружиной 7. Датчик устанавливают на трубопроводе или теплообменнике 9, а трубку 10 погружают в контролируемую среду. Для трубки выбирают материал с высокой теплопроводностью и значительно большим коэффициентом линейного расширения, чем у материала стержня.

Трубки изготавливают из меди, латуни, стали, а стержни — из инвара (сплав кобальта, железа и хрома), имеющего коэффициент линейного расширения, в 5 раз меньший, чем у меди, и в 2 раза меньший, чем у стали. Изменение температуры Δt среды, омывающей трубку, приводит к перемещению верхнего конца стержня на значение Δl:

Перемещение стержня 11 приводит к развороту рычага 8 относительно опоры О и пропорциональному перемещению его свободного конца В на расстояние ΔуД являющееся выходным сигналом датчика.

Дилатометры обладают большим перестановочным усилием. Однако значение их выходного сигнала мало, а тепловая инерция значительна.

Недостатком является также невысокая точность измерения.

Биметаллический датчик (рис. 10, г) имеет аналогичный принцип действия. Чувствительный элемент состоит из плоской или спиральной пружины 12, спаянной из двух пластин разнородных металлов.

При изменении температуры обе пластины удлиняются неодинаково, вызывая изгиб плоской или скручивание спиральной пружины.

Один конец пружины закреплен неподвижно, а перемещение ΔуД свободного конца является выходным сигналом датчика.

Недостатком датчика является невысокая точность измерения.

Общими недостатками датчиков с жидкими, твердыми и газовыми наполнителями являются их большая тепловая инерционность, трудность (часто невозможность в судовых условиях) ремонта при нарушении герметичности измерительной системы и ограниченность расстояния передачи выходного сигнала.

Терморезистор (рис. 10, д) работает по принципу изменения активного сопротивления проводников и полупроводников при изменении их температуры. К одной диагонали моста Уитсона подведено постоянное напряжение, а в другую включен прибор для измерения тока (миллиамперметр).

В три плеча моста включены резисторы R 1, R2, R3, сопротивления которых не меняются при изменении температуры, а в четвертое — терморезистор RК, размещаемый в зоне измеряемых температур.

Значения сопротивлений выбирают таким образом, чтобы при температуре 0 0 С ток I в цепи прибора отсутствовал, т. е. мост был уравновешен.

При изменении температуры меняется сопротивление терморезистора RK, нарушается равновесие моста и в его диагонали течет ток IД являющийся выходным сигналом датчика. Визуальный контроль температуры проводят по показаниям прибора, шкала которого отградуирована в градусах Цельсия. Диапазон температур, измеряемых терморезисторами, лежит в пределах от -50 до +600 0 С.

Термоэлектрические датчики (термопары)применяют в СЭУ обычно для измерения относительно высоких температур. В пирометре (рис. 10, е) датчиком температуры является термопара, представляющая собой два изолированных и спаянных между собой концами проводника из разнородных металлов или сплавов. Этот спай 14, помещенный в зоне измеряемых температур, называется горячим спаем. К свободным концам 13, называемым холодным спаем, присоединяют милливольтметр.

При разности температур между холодным и горячим спаями возникает термоэлектродвижущая сила (термоэ.д.с.), измеряемая милливольтметром и являющаяся выходным сигналом датчика. Ее значение зависит от разности температур обоих спаев и от сочетания материалов электродов термопар. Для получения однозначной зависимости термоэ.Д.С. от температуры горячего спая необходимо постоянство температуры холодного спая или установка в прибор специального компенсирующего устройства (на схеме не показано). Возникающая термоэ.д.с. в системах контроля измеряется милливольтметром, отградуированным в градусах Цельсия, либо подается на вход потенциометрического измерителя.

Источник

Элементы, чувствительные к температуре

Температура является одним из основных параметров технологи­ческих процессов. Температура среды оказывает влияние на парамет­ры многих материалов — размеры, электрическое сопротивление, тер­моэлектродвижущую силу и т.д. В качестве чувствительных элемен­тов датчиков температуры применяются тепломеханические элемен­ты, термопары, терморезисторы, р-n- переходы, кристаллы кварца, кремния и их соединений и многие другие материалы и явления в них.

Тепломеханические датчики (термобиметаллические, дилатомет­рические) используются в качестве чувствительных элементов, пре­образующих изменение фактического значения регулируемой темпе­ратуры в перемещение (рис.9.21).

Биметаллический чувствительный элемент (рис.9.21а) представ­ляет собой две узкие металлические пластинки 1 и 2 с различными коэффициентами температурного расширения, жестко скрепленные между собой по всей плоскости касания (спаянные).

Рисунок 9.21 – Тепломеханические чувствительные элементы: а)- биметаллический; б)- дилатометрический.

Один конец биметаллической пластинки неподвижно закреплен в основании 1, а второй — свободен. При длине плоской пластинки 1, значительно превышающей ее толщину 5, угол перемещения свобод­ного конца а будет зависеть от температуры окружающей среды Т. На пути изгиба биметаллической пластинки можно поставить, на­пример, электрические контакты, которые будут включать электриче­скую сеть.

Подобные чувствительные элементы используют для двухпози-ционного регулирования (включено-выключено) температуры.

На рис. 9.21б показан тепломеханический-дилатометрический преобразователь с расширяющейся жидкостью или газом. Изменение температуры Т металлического баллона 1 связано с изменением дав­ления находящихся в нем жидкости или газа 4, так как коэффициенты объемного расширения жидкостей и газов гораздо выше, чем метал­лов. При изменении давления перемещается свободный конец мем­браны 3, связанный с баллоном через капилляр 2. Указатель 5, свя­занный с мембраной 3, может включать электрические контакты 6, установленные под определенным углом а, соответствующим темпе­ратуре Т.

В качестве термометрических жидкостей применяются амиловый спирт, ацетон, ртуть, и газовые наполнители — азот, гелий и др. Термо-биметаллические и дилатометрические чувствительные элементы применяются для измерения температур в диапазоне от -60 до +450°С. Погрешность преобразования составляет 1. 5%.

Терморезисторами называют элементы, электрическое сопро­тивление которых зависит от температуры. Для их изготовления ис­пользуют медь, платину и другие металлы, удельное сопротивление ρ которых увеличивается с повышением температуры Т по закону

где ρ0— удельное сопротивление металла при 0 °С, а- температур­ный коэффициент сопротивления Ом/К, показывающий на сколько увеличивается удельное сопротивление терморезистора при увеличе­нии температуры на 1°С.

Чувствительный элемент металлического терморезистора поме­щается в стальной или латунный корпус с клеммой головкой и пред­ставляет собой бифилярную обмотку из проволоки диаметром 0,04. 0,08 мм, размещенную на изолированном корпусе, к концам ко­торой припаиваются выводы из серебряной, а при температуре до 100°С — из медной проволоки.

Погрешность измерений металлических терморезисторов не пре­вышает 0,5. 1%. Из металлических терморезисторов наибольшее распространение получили термометры сопротивления типа ТСП (платиновые) и ТСМ (медные).

Термисторы — это полупроводниковые терморезисторы с отрица­тельным температурным коэффициентом сопротивления, а позисторы-с положительным.

Нелинейность характеристик ограничивает применение терми-сторов при измерениях температуры в узких пределах. Большой раз­брос по номинальному сопротивлению затрудняет их взаимозаме­няемость.

Распространены медно-марганцевые (ММТ), кобальто-марганцевые (КМТ), косвенного подогрева (ТКП) и другие термисто­ры для температур от -203 °К до 523 °К. Чувствительность термисторов в 5. 30 раз выше чувствительности металлических терморе­зисторов.

Зависимость термистора от температуры и схема его включения приведены на рис.9.22. В практике измерения температуры в рабочем диапазоне -60. +120° С с погрешностью измерения 0,1 % получили распространение кремниевые р-п переходы, выполненные в виде смещённых в прямом направлении диодов или базоэмитерных пере­ходов транзисторов. Отрицательный температурный коэффициент падения напряжения на базоэмитерном переходе кремниевого бипо­лярного транзистора составляет 2,2-10 -3 В/ °С, а германиевого -2.7. 3.1 10 -3 В/°С.

Рисунок 9.22 — Зависимость электрического сопротивления термистора Rt от температуры Т (а) и схема его включения (б).

Терморезисторы и р-n переходы (диоды, транзисторы) исполь­зуются для построения датчиков температуры, теплосчетчиков, тер­моанемометров и т.п.

Термопары. Термопара — термоэлектрический преобразователь (рис.9.23) состоит из двух 1 и 2 металлов, концы которых А и Б спая­ны. Металлы обладают разными термоэлектрическими свойствами. Для изготовления термопар используют пары сплавов «хромель-копель» или «хромель-алюмель». Спаянный конец называется рабочим спаем, он погружается в из­меряемую среду (температура Т1, а свободные концы (холодный спай- температура Т0) подключаются ко входу измерительной схемы П.

Если температуры рабочего спая и свободных концов различны, то термопара вырабатывает термоэлектродвижущую силу. Она зави­сит от разности температур двух спаев термопары, и для снижения погрешности показаний необходимо знать температуру холодного спая, чтобы компенсировать эту разницу в дальнейших вычислениях. Подключение термопары к схеме измерения осуществляется прово­дами тех же металлов, что и термопары.

Рисунок 9.23 — Термопара.

Термопары применяются в системах автоматического регулиро­вания и контроля в диапазоне температур от 373 до 3000 °К. Чувстви­тельность термопары обычно невелика и составляет для разных тер­мопар 0,01. 0,07 мВ/°С.

Лекция № 10. «Принципиальные схемы датчиков»

10.1. Датчики температуры

На рис. 10.1а приведена схема цифрового датчика температуры-генератора импульсов на операционном усилителе, позволяющая по­лучать выходной сигнал, частота которого F линейно зависит от тем­пературы термочувствительного элемента Rt. Термочувствительный элемент Rt выполнен в виде термосопротивления.

Рисунок 10.1 — Принципиальная схема включения терморезистора (а) и транзистора в качестве датчика температуры (б)

На рис. 10.1б приведен пример аналогового термодатчика на р-n переходах- транзисторах T1 и Т2, которые являются идентичными, но с той лишь разницей, что за счёт выбора разных номиналов резисто­ров R1 и R2 их рабочие токи являются разными. Резисторы R1 и R2, транзисторы T1 и Т2 включены в мостовую схему, питание которой осуществляется стабилизированным напряжением UCT. Прямые токи через р-n переходы первого и второго транзисторов являются вели­чинами постоянными, при этом резисторы R1 и R2, включенные по­следовательно с р-n переходами, должны быть высокоомными и температурно независимыми. Сигналы U1 и U2 с транзисторов подаются на дифференциальный усилитель, на выходе которого сигнал U(T) зависит от температуры термодатчиков.

10.2. Датчики перемещений

Датчики перемещений преобразуют линейные или угловые пере­мещения в сигнал, удобный для использования в схемах контроля и управления. Ёмкостный преобразователь перемещений изображен на рис. 10.2. Перемещение X измеряется с помощью емкостей C1 и С2, имеющими общий подвижной элемент ПЭ, механически связанный с перемещаемой деталью. Измерительные ёмкости представляют со­бой плоскопараллельные конденсаторы с изменяющимся зазором.

На триггере Тр собран генератор противофазных импульсов q и q, которые по даются на ключи Кл1-Кл5.

Измерительные ёмкости С1 и С2 включены последовательно и посредством ключевой схемы Kл1 . Кл4 эта цепь за первый полупе­риод импульса q заряжается, а за второй полупериод, переключив­шись, разряжается этим же опорным источником.

Напряжение в измерительной диагонали моста при равенстве между собой абсолютных значений напряжений положительного и отрицательного опорных источников равно:

С моста заряды с емкостей подаются на операционный усили­тель ОУ1 который одновременно выполняет функции трансформи­рования высокого сопротивления в низкое и функции сравнения сигналов моста и цепи обратной связи. Цикл работы преобразова­теля условно можно разделить на два такта.

Первый такт подготовительный, при этом происходит заряд из­мерительных конденсаторов C1 и С2 от источников опорных напря­жений ±U. Ключ Кл5 заперт, а интегратор на ОУ2 выполняет функ­ции аналоговой запоминающей ячейки.

Рисунок 10.2 — Принципиальная схема ёмкостного преобразователя перемещений.

Второй такт — измерительный, при этом происходит перезаряд измерительных ёмкостей, ключ Кл5 отперт, что приводит к появле­нию сигнала интегратора ОУ2 и цепи отрицательной обратной свя­зи. На выходе интегратора ОУ2 выходное напряжение UBbIX пропор­ционально перемещению X и его знаку.

Дата добавления: 2015-04-21 ; просмотров: 1269 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Виды датчиков температуры и принцип их работы

Датчики измерения температуры используются для контроля веществ в твердом, жидком или газообразном состоянии. В зависимости от целей применения, схема строения прибора будет видоизменяться. Но чтобы выбрать подходящий инструмент необходимо обращать внимание на одни и те же нюансы.

Виды, конструкция и принципы действия

Термопара

Датчик включает в себя две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. Для отношения концов друг с другом в зоне постоянной температуры, в конструкцию добавляют удлиняющие провода из двух металлов. Когда на концы проводов действуют разные температуры (например, при помещении датчика в горячую воду), то в цепи появляется электрический ток. Сила возникшего тока (от 40 до 60 мкВ) зависит от используемого материала термопары, который влияет на термоэлектрическую силу прибора.

В практике можно встретить железоникелевые, хромоалюминиевые, медно-константановые и так далее. В дешевых моделях используются неблагородные металлы (аналогичных термоэлектродам) для удлиняющих проводов, а в дорогих – благородные металлы, которые способы развивать аналогичную термо-ЭДС, что и электроды (необходимо для уменьшения стоимости высококлассным приборов).

Термопара относится к датчикам с высокой точностью. Проблемой устройства является сложность получения замеренного значения. Термопара действует по принципу относительности отличия температур между разъемами. Горячий спай помещается в замеряемое вещество, а холодный остается находиться в окружающей среде.

При необходимости использования термопары работа проводится следующим образом. Температуру холодного спая необходимо компенсировать, для чего вторую термопару помещают в среду с известным показателем.

Если используется программный способ компенсации, второй датчик помещается в изометрическую камеру, где находятся холодные спаи, что позволяет контролировать температуру с высокой точностью. Самое сложное в работе с одноконтактной термопарой – снять показатели.

В ГОСТе прописаны коэффициенты, необходимые для перевода ЭДС в показатель температуры и наоборот. Подсчет также может вестись при помощи контроллера.

Но получаемый от термопары показатель ЭДС измеряется в единицах и сотнях микровольт. Поэтому использование аналоговых преобразователей не будет успешным. Для сборки специальной конструкции, цель которой – получение точных результатов, потребуются малошумящие аналоговые преобразователи.

На практике для устранения имеющихся погрешностей используют автоматическое введение поправки на температуру свободных концов. Под этим подразумевают введение моста с плечами в виде медного и манганинового терморезисторов.

Терморезисторы

Терморезисторы делятся по типу зависимости сопротивления от температуры. Они могут быть отрицательными (NTC) или положительными (PTC).

Измерения легче проводить при помощи терморезисторов. Принцип работы построен на сопротивлении материалов внешней температуре. Высокая точность присуща для приборов, изготовленных из платины. На работу терморезисторов влияют две характеристики.

Первая – базовое сопротивление, второе – температура, при которой оно определяется. ГОСТ устанавливает, что определение должно проходить при 0 градусов по Цельсию. В нормативном документе указывается, что рекомендуется использовать несколько номиналов сопротивлений, определяемых в Омах, а также температуры, что позволит сопоставить результаты при 0°С и другом показателе. Для этого используется следующая формула:

Температурный коэффициент будет изменяться в зависимости от используемого материала для термометров, что отражено в ГОСТе. В нормативном документе также указываются коэффициенты полинома, необходимые для расчета в зависимости от текущего сопротивления.

Термометры сопротивления обладают одним минусом – низкий температурный коэффициент сопротивления. Несмотря на этот нюанс, использование терморезисторов проще по сравнению с принципом работы термопары.

Способы измерения будут зависеть от комплектации модели. Базовые терморезисторы необходимо включать в цепь с источником тока и контролируемого дифференциального напряжения. Чтобы корректно определить доли единицы процента получаемых от температурного коэффициента проводников, лучше использовать аналого-цифровые преобразователи.

Если в датчик уже встроен аналоговый выход, соответствующий питаемому напряжению, то для оцифровывания можно напрямую подключать терморезистор к преобразователю

Комбинированные

Комбинированные датчики включают в себя несколько полупроводников, объединенных в единое устройство. Датчики могут иметь встроенный цифровой интерфейс, а не только интегральные схемы с выходом. Часто используется комбинированный датчик благодаря возможности подключения параллельных устройств. Погрешность при расчете температуры равна 2 °С, а при определении влажности – 5%. Проблема в таком датчике одна – оптимизация интерфейса.

Цифровые

В цифровых датчиках устанавливается трехвыводная микросхема. Показатели считываются с нескольких параллельно работающих датчиков, что позволяет получить показания с точностью 0,5 °С. Работа электронного термометра возможна от -55 до +125 °С. Единственным минусом устройства является скорость получения результатов – 750 секунд для получения максимально точного показателя. Определение точности прибора осуществляется при помощи соответствующих регулировок, которые необходимы для уменьшения количества затрачиваемого времени на получение результата. Опрос датчика не имеет смысла, так как корпус является инерционным.

Бесконтактные

Работа датчика основана на нагревании тонкой пленки, что осуществляется благодаря воздействию инфракрасных лучей. Встретить подобную технологию можно в пирометрических устройствах. В отличии от контактного, получить данные можно на расстоянии.

Кварцевые преобразователи температуры

Если диапазон изменяемых температур превышает стандартные значения и достигает отметки от -80 до +250°С, то используются кварцевые преобразователи. Такие устройства работают на принципе взаимодействия кварца и температуры, отражаемого частотной зависимостью. Преобразователь имеет несколько функций, которые меняются в зависимости от расположения среза по осям кристалла.

Кварцевые датчики отличаются высокой точностью, стабильностью и разрешением. Являются более перспективными способами измерения температуры. Часто можно встретить в цифровых термометрах.

Шумовые

Шумовой датчик служит для получения показателей по принципу разности потенциалов на резисторе, которые меняются в зависимости от температуры. На практике подобный способ измерения имеет условие – одна из температур должна быть известна, а вторая — измеряемая. Два полученных шума от различных температур сравнивают и находят искомое значение.

Работа датчика возможна от -270 до +1100 °С. Из преимуществ отмечается возможность измерения температур в термодинамике. Но минусом является сложность реализации такого способа измерения напряжения шумом из-за наличия различий с шумом усилителя.

Ядерного квадрупольного резонанса

Принцип работы биметаллического термометра основывается на действии градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, вызванного отклонением заряда от симметрии сферы. При помощи такого процесса создается процессия ядер. Частота напрямую зависит от градиента поля решетки. В зависимости от вещества, величина показателя может подниматься до нескольких тысяч МГц. Чем выше температура, тем меньше частота ЯКР.

ЯКР образует ампулу с веществом, которая помещается в обмотку индуктивности для дальнейшего соединения с контуром генератора. Если частота генератора и частота ЯКР совпадают, то исходящая от генератора энергия поглощается. При измерении вещества с температурой -263°С погрешность составляет 0,02 градуса, а при температуре 27°С, погрешность равна 0,002 градуса. Из преимуществ датчика выделяют неизменную стабильность. Минусом является значительная нелинейность преобразующей функции.

Объемные преобразователи

Принцип работы иного рода биметаллического термометра построен на свойстве веществ расширяться и сжиматься в зависимости от действующей температуры. Диапазон действия преобразователя определяется в зависимости от стабильности материала. Датчик может использоваться при температурах от -60 до +400°С. Погрешность составит от 1 до 5%.

При определении температуры датчиками на жидкости погрешность падает до 1-3% в зависимости от температурной среды. Температура закипания и замерзания жидкости также будет влиять на интервал работы датчика.

Если датчик измеряет преобразователи на газе, то граница измерения зависит от точки перехода газа в жидкое состояние и стойкостью баллона в воздействующей температуре.

Канальный

Все цифровые термометры относятся к канальным, так как для передачи сигналов они используют каналы. В зависимости от количества таких “магистралей” определяется канальность устройства. Так термометр Testo 925 относится к 1-канальным, в основе работы лежит термопара, как и у термометра Testo 735-2 – 3-канального. А Testo 810 – 2-канальный прибор с инфракрасным термометром.

Параметры выбора

Чтобы осуществить корректный выбор подходящего термометра, необходимо определить несколько условий, которые должны соответствовать для комфортной работы прибором.

Диапазон рабочей температуры

Необходимо знать, в каких температурах будет задействован термометр. Также нужно определить, какая погрешность будет приемлемой при получении результатов. Если диапазон температур небольшой, то подойдут термисторы. В самых суровых условиях работоспособны преимущественно шумовые приборы.

Условия проведения замеров

Возможно ли поместить термометр в среду или материал, который нужно заменить. Если нет, то получить данные можно при помощи радиационных термометров, которые замеряют температуру сквозь препятствия.

Время работы до калибровки или замены

Установить условия работы датчика. Окружающая обстановка может быть стандартной, с высокой влажность, окислительной, пожароопасной и так далее.

Величина сигнала выхода

Сигнал выхода должен соответствовать возможностям электроизмерительных приборов для дальнейшей обработки получаемых данных. Зависит это от полученных показателей температуры, преобразуемых в энергию.

Другие технические данные

Также при определении подходящего типа датчика температуры необходимо обращать внимание на второстепенные факторы. Эти нюансы позволяют выбрать самый подходящий аппарат для получения необходимых данных.

Погрешность

Для получения самых точных результатов потребуется большое количество времени. Лучший показатель выдает биметаллический термометр, построенный по принципу ЯКР и цифровые. Первые – быстрее, а вторые – точнее.

Разрешение

Этот показатель позволяет получить от датчика более точные приращениям дискретности измерения температуры. Ярким представителем является DS18B20, который может работать в разрешении 9,10,11 и 12 бит. Самый малый режим даст 0.5°C, а максимальный — 0.0625°C.

Напряжение

На величину выходного напряжения будет влиять сопротивление резистора. В зависимости от этого напряжение может быть линейным (изменяться в зависимости от температуры) и нелинейным. Для каждого датчика существуют свои эталонные величины на выводах термометра, который зависит от температуры измеряемого объекта.

Время сработки

Показатель отвечает за скорость получения результатов замера. Как правило, быстрые замеры можно получить, имея крупную погрешность. Для устранения этого недостатка потребуется пренебречь временем сработки и увеличить его до необходимого показателя точности.

Промышленные термодатчики и сенсоры

Кроме стандартных бытовых термодатчиков бывают промышленные, которые используются исключительно на специальных объектах. Их распространение направлено на определенную группу лиц из-за избыточных возможностей, которые требуются только на производстве. Некоторые из них способны работать в различных нетрадиционных средах и суровых условиях. Выбор подходящих типов осуществляется тем же образом, что и для подбора бытовых датчиков.

Применение

Стоит понимать, что каждый из типов датчиков создан для использования в специальных условиях. Практически во всех сферах производства и жизни требуется знать температуру. Так применять термисторы необходимо для получения абсолютных показателей, для сбора показателей в помещениях – шумовые, для получения максимально точных данных – цифровые и так далее.

Мир датчиков температур охватывает все сферы жизни, где требуется измерение показателей. Это может быть помещение, жидкость или предмет с совершенно различными нюансами. В одних помещениях высокая влажность, в другие нельзя попадать. Аналогичные параллели можно проводить с жидкостями и объектами. При выборе подходящего термометра необходимо обращать внимание на нюансы условий измерения.

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector