Такива устройства присъстват в по-голямата част от технологиите днес. Различни видове температурни сензори са предназначени да измерват този индикатор за всеки обект или вещество. За изчисляване на стойността се използват различни характеристики на целевите тела или средата, в която се намират.
Класификация според принципа на действие
Всички термични сензори са разделени на шест основни типа според принципа на тяхното действие:
- пирометричен;
- пиезоелектрически;
- терморезистивен;
- акустичен;
- термоелектрически;
- полупроводник.
Общият принцип на работа и схемата на температурните сензори във всеки случай ще бъдат малко по-различни. Въпреки това, всички варианти на изпълнение могат да разграничат някои от същите характеристики. Освен това в дадена ситуация е подходящо да се използват точно определени видове термични сензори.
Пирометри или термокамери
В противен случай те могат да бъдат наречени безконтактни. Работна схемана този тип температурни сензори е, че отчитат топлината от нагретите тела, към които са насочени. Положителният момент за този сорт е, че няма нужда от директен контакт и подход към средата за измерване. Така специалистите могат лесно да определят температурните показатели на много горещи обекти извън радиуса на опасна близост до тях.
Пирометрите от своя страна са разделени на няколко разновидности, сред които са интерферометрични и флуоресцентни, както и сензори, които работят на принципа на промяна на цвета на разтвора в зависимост от това каква температура е измерена.
Пиезоелектрични сензори
В този случай основната схема на работа е само една. Такива устройства функционират благодарение на кварцов пиезорезонатор. Принципът на действие и веригата на температурния сензор са както следва. Пиезо ефектът, който включва промяна на размера на използвания пиезо елемент, се подлага на определен електрически ток.
Същността на работата е доста проста. Поради променливото подаване на електрически ток с различни фази, но еднаква честота, възникват трептения на пиезоелектричния генератор, чиято честота зависи в този случай от конкретната измерена температура на тялото или околната среда. В резултат на това получената информация се интерпретира в определени стойности в градуси по Целзий или Фаренхайт. Този тип има една от най-високите точност на измерване. В допълнение, пиезоелектричната версия се използва в ситуации, когато се изисква издръжливост на устройството, напр.в сензорите за температура на водата.
Термоелектрически или термодвойки
Доста често срещан начин за измерване. Основният принцип на действие е възникването на електрически ток в затворени вериги от проводници или полупроводници. В този случай точките на запояване трябва задължително да се различават по температурни показатели. Единият край се поставя в средата, където трябва да измервате, а другият се използва за вземане на показания. Ето защо тази опция се счита за дистанционен температурен сензор.
Разбира се, имаше някои недостатъци. Най-значимият от тях може да се нарече много голяма грешка при измерване. Поради тази причина този метод рядко се използва в много технологични индустрии, където такова разпространение на ценности е просто неприемливо. Пример за това е сензорът за измерване на температурата на твърдите вещества "TSP Metran-246". Той се използва активно от металургичните компании в производството за контрол на този параметър в лагерите. Устройството е оборудвано с аналогов изходен сигнал за отчитане, а обхватът на измерване е -50 до +120 градуса по Целзий.
Термисторни сензори
За принципа на действие вече може да се съди по името на този тип. Работата на такъв температурен сензор съгласно схемата може да бъде описана по следния начин: измерва се съпротивлението на проводника. Здрав дизайн, съчетан с много висока прецизностполучена информация. Освен това тези устройства се характеризират с доста висока чувствителност, която позволява да се намали стъпката на измерване на стойности, а простотата на елементите за отчитане ги прави лесни за работа.
Например, можем да споменем сензора 700-101BAA-B00, който има първоначално съпротивление от 100 ома. Неговият диапазон на измерване е от -70 до 500 градуса по Целзий. Дизайнът е сглобен от никелови контакти и платинени пластини. Този тип е най-широко използван в промишлени устройства и голямо разнообразие от електроника.
Акустични сензори
Изключително прости устройства, които измерват скоростта на звука в различни среди. Известно е, че този параметър зависи до голяма степен от температурата. В този случай трябва да се вземат предвид и други параметри на измерваната среда. Един от случаите на използване е измерването на температурата на водата. Сензорът предоставя данни, въз основа на които можете да направите изчисление, за което също трябва да знаете първоначалната информация за измерваната среда.
Предимството на този метод е възможността да се използва в затворени контейнери. Обикновено се използва там, където няма директен достъп до измерваната среда. Основните потребителски области на този метод, по съвсем естествени причини, са медицината и индустрията.
Полупроводникови сензори
Принципът на работа на такива устройства е да променят p-n характеристиките и технитепреход под влияние на температурата. Точността на измерване е много висока. Това се осигурява от постоянната зависимост на напрежението на транзистора от текущата температура. Освен това устройството е доста евтино и лесно за производство.
За пример за такъв температурен сензор, устройството LM75A може да служи перфектно. Диапазонът на измерване е от -55 до +150 градуса по Целзий, а грешката е не повече от два градуса. Освен това има доста малка стъпка от порядъка на 0,125 градуса по Целзий. Захранващото напрежение варира от 2,5 до 5,5 V, докато времето за преобразуване на сигнала не надвишава една десета от секундата.
