Bu tür cihazlar günümüzde teknolojinin büyük çoğunluğunda mevcuttur. Bu göstergeyi herhangi bir nesne veya madde için ölçmek için çeşitli sıcaklık sensörleri tasarlanmıştır. Değeri hesaplamak için hedef cisimlerin veya bulundukları ortamın çeşitli özellikleri kullanılır.
Çalışma prensibine göre sınıflandırma
Tüm termal sensörler, çalışma prensibine göre altı ana tipe ayrılır:
- pirometrik;
- piezoelektrik;
- termo-dirençli;
- akustik;
- termoelektrik;
- yarı iletken.
Genel çalışma prensibi ve her durumda sıcaklık sensörlerinin şeması biraz farklı olacaktır. Ancak, tüm yürütme çeşitleri aynı özelliklerden bazılarını ayırt edebilir. Ek olarak, belirli bir durumda, kesin olarak belirli tipte termal sensörlerin kullanılması uygundur.
Pyrometreler veya termal kameralar
Aksi takdirde temassız olarak adlandırılabilirler. Çalışma şemasıBu tür bir sıcaklık sensörünün özelliği, hedeflenen ısıtılmış gövdelerden gelen ısıyı okumalarıdır. Bu çeşitliliğin olumlu yanı, ölçüm ortamına doğrudan temas ve yaklaşıma gerek olmamasıdır. Böylece uzmanlar, kendilerine tehlikeli yakınlığın yarıçapı dışında kalan çok sıcak nesnelerin sıcaklık göstergelerini kolayca belirleyebilirler.
Pirometreler, aralarında interferometrik ve floresan olan çeşitli çeşide ve ayrıca ölçülen sıcaklığa bağlı olarak çözeltinin rengini değiştirme ilkesiyle çalışan sensörlere ayrılır.
Piezoelektrik sensörler
Bu durumda, işin temelindeki şema sadece bir tanesidir. Bu tür cihazlar, bir kuvars piezorezonatör sayesinde çalışır. Sıcaklık sensörünün çalışma prensibi ve devresi aşağıdaki gibidir. Kullanılan piezo elemanının boyutunu değiştirmeyi içeren piezo etkisi, belirli bir elektrik akımına maruz bırakılır.
İşin özü oldukça basittir. Farklı fazlarla, ancak aynı frekansla alternatif elektrik akımı beslemesi nedeniyle, frekansı bu durumda vücudun veya ortamın belirli ölçülen sıcaklığına bağlı olan piezoelektrik jeneratörün salınımları meydana gelir. Sonuç olarak, alınan bilgiler Celsius veya Fahrenheit derece cinsinden belirli değerlere yorumlanır. Bu tip en yüksek ölçüm doğruluğuna sahiptir. Ayrıca piezoelektrik versiyon, örneğin cihazın dayanıklılığının gerekli olduğu durumlarda kullanılır.su sıcaklık sensörlerinde.
Termoelektrik veya termokupllar
Ölçmenin oldukça yaygın bir yolu. Temel çalışma prensibi, iletkenlerin veya yarı iletkenlerin kapalı devrelerinde elektrik akımının oluşmasıdır. Bu durumda, lehim noktalarının sıcaklık göstergelerinde mutlaka farklı olması gerekir. Bir ucu ölçüm yapmanız gereken ortama yerleştirilir, diğeri ise okuma yapmak için kullanılır. Bu nedenle bu seçenek uzak sıcaklık sensörü olarak kabul edilir.
Elbette bazı dezavantajlar vardı. Bunlardan en önemlisi çok büyük bir ölçüm hatası olarak adlandırılabilir. Bu nedenle, bu yöntem, böyle bir değer dağılımının kabul edilemez olduğu birçok teknolojik endüstride nadiren kullanılır. Bir örnek, "TSP Metran-246" katıların sıcaklığını ölçmek için sensördür. Rulmanlarda bu parametreyi kontrol etmek için üretimde metalurji firmaları tarafından aktif olarak kullanılmaktadır. Cihaz, okuma için bir analog çıkış sinyali ile donatılmıştır ve ölçüm aralığı -50 ila +120 santigrat derecedir.
Termistör sensörleri
Eylem ilkesi bu türün adıyla zaten değerlendirilebilir. Böyle bir sıcaklık sensörünün şemaya göre çalışması aşağıdaki gibi tanımlanabilir: iletkenin direnci ölçülür. Çok yüksek hassasiyetle birleştirilmiş sağlam tasarımbilgi aldı. Ayrıca, bu cihazlar, ölçüm değerlerinin adımını az altmaya izin veren oldukça yüksek bir hassasiyet ile karakterize edilir ve okuma elemanlarının basitliği, bunların kullanımını kolaylaştırır.
Örneğin, ilk direnci 100 ohm olan 700-101BAA-B00 sensöründen bahsedebiliriz. Ölçüm aralığı -70 ila 500 santigrat derece arasındadır. Tasarım, nikel kontaklardan ve platin plakalardan monte edilmiştir. Bu tip en çok endüstriyel cihazlarda ve çok çeşitli elektroniklerde kullanılır.
Akustik sensörler
Çeşitli ortamlarda sesin hızını ölçen son derece basit cihazlar. Bu parametrenin büyük ölçüde sıcaklığa bağlı olduğu bilinmektedir. Bu durumda, ölçülen ortamın diğer parametreleri de dikkate alınmalıdır. Kullanım durumlarından biri su sıcaklığının ölçülmesidir. Sensör, temelinde bir hesaplama yapabileceğiniz veriler sağlar ve bunun için ölçülen ortam hakkında ilk bilgileri de bilmeniz gerekir.
Bu yöntemin avantajı, kapalı kaplarda kullanılabilmesidir. Genellikle ölçülen ortama doğrudan erişimin olmadığı durumlarda kullanılır. Oldukça doğal nedenlerle bu yöntemin ana tüketim alanları tıp ve endüstridir.
Yarı iletken sensörler
Bu tür cihazların çalışma prensibi, p-n özelliklerini ve bunların özelliklerini değiştirmektir.sıcaklığın etkisi altında geçiş. Ölçüm doğruluğu çok yüksektir. Bu, transistördeki voltajın mevcut sıcaklığa sürekli bağımlılığı ile sağlanır. Ayrıca cihaz oldukça ucuz ve üretimi kolay.
Böyle bir sıcaklık sensörü örneği için LM75A cihazı mükemmel bir şekilde hizmet verebilir. Ölçüm aralığı -55 ila +150 santigrat derece arasındadır ve hata iki dereceden fazla değildir. Ayrıca 0.125 santigrat derece gibi oldukça küçük bir adıma sahiptir. Besleme voltajı 2,5 ila 5,5 V arasında değişirken sinyal dönüştürme süresi saniyenin onda birini geçmez.
