Dergelijke apparaten zijn tegenwoordig in de overgrote meerderheid van de technologie aanwezig. Er zijn verschillende soorten temperatuursensoren ontworpen om deze indicator voor elk object of elke stof te meten. Om de waarde te berekenen, wordt gebruik gemaakt van verschillende kenmerken van de doellichamen of de omgeving waarin ze zich bevinden.
Classificatie volgens het werkingsprincipe
Alle thermische sensoren zijn onderverdeeld in zes hoofdtypen volgens het principe van hun werking:
- pyrometrisch;
- piëzo-elektrisch;
- thermo-resistief;
- akoestisch;
- thermo-elektrisch;
- halfgeleider.
Het algemene werkingsprincipe en het schema van temperatuursensoren zal in elk geval iets anders zijn. Alle uitvoeringsvarianten kunnen echter enkele van dezelfde kenmerken onderscheiden. Bovendien is het in een bepaalde situatie gepast om precies bepaalde soorten thermische sensoren te gebruiken.
Pyrometers of thermische camera's
Anders zijn ze contactloos te bellen. werkschema:van dit type temperatuursensoren is dat ze de warmte aflezen van de verwarmde lichamen waar op gericht wordt. Het positieve aan deze variëteit is dat er geen direct contact en benadering van de meetomgeving nodig is. Zo kunnen experts gemakkelijk de temperatuurindicatoren bepalen van zeer hete objecten buiten de straal van gevaarlijke nabijheid ervan.
Pyrometers zijn op hun beurt onderverdeeld in verschillende varianten, waaronder interferometrische en fluorescerende, evenals sensoren die werken volgens het principe van het veranderen van de kleur van de oplossing, afhankelijk van de gemeten temperatuur.
Piëzo-elektrische sensoren
In dit geval is het onderliggende werkschema er maar één. Dergelijke apparaten werken dankzij een kwarts-piëzoresonator. Het werkingsprincipe en het circuit van de temperatuursensor zijn als volgt. Het piëzo-effect, waarbij de grootte van het gebruikte piëzo-element wordt gewijzigd, wordt onderworpen aan een bepaalde elektrische stroom.
De essentie van het werk is vrij eenvoudig. Door de wisselende toevoer van elektrische stroom met verschillende fasen, maar dezelfde frequentie, treden oscillaties van de piëzo-elektrische generator op, waarvan de frequentie in dit geval afhangt van de specifiek gemeten temperatuur van het lichaam of de omgeving. Hierdoor wordt de ontvangen informatie geïnterpreteerd in specifieke waarden in graden Celsius of Fahrenheit. Dit type heeft een van de hoogste meetnauwkeurigheden. Daarnaast wordt de piëzo-elektrische versie gebruikt in situaties waar de duurzaamheid van het apparaat vereist is, bijvoorbeeld,in watertemperatuursensoren.
Thermo-elektrische of thermokoppels
Een vrij gebruikelijke manier om te meten. Het basisprincipe van de werking is het optreden van elektrische stroom in gesloten circuits van geleiders of halfgeleiders. In dit geval moeten de soldeerpunten noodzakelijkerwijs verschillen in temperatuurindicatoren. Het ene uiteinde wordt in de omgeving geplaatst waar u moet meten en het andere uiteinde wordt gebruikt om metingen uit te voeren. Daarom wordt deze optie beschouwd als een externe temperatuursensor.
Natuurlijk waren er enkele nadelen. De meest significante daarvan kan een zeer grote meetfout worden genoemd. Om deze reden wordt deze methode zelden gebruikt in veel technologische industrieën, waar een dergelijke spreiding van waarden gewoon onaanvaardbaar is. Een voorbeeld is de sensor voor het meten van de temperatuur van vaste stoffen "TSP Metran-246". Het wordt actief gebruikt door metallurgische bedrijven in de productie om deze parameter in lagers te regelen. Het apparaat is uitgerust met een analoog uitgangssignaal voor het uitlezen en het meetbereik is -50 tot +120 graden Celsius.
Thermistorsensoren
Het werkingsprincipe kan al worden beoordeeld aan de hand van de naam van dit type. De werking van een dergelijke temperatuursensor volgens het schema kan als volgt worden beschreven: de weerstand van de geleider wordt gemeten. Robuust ontwerp gecombineerd met zeer hoge precisieinformatie gekregen. Deze apparaten worden ook gekenmerkt door een vrij hoge gevoeligheid, waardoor de stap van het meten van waarden kan worden verminderd, en de eenvoud van de afleeselementen maakt ze eenvoudig te bedienen.
We kunnen bijvoorbeeld de sensor 700-101BAA-B00 noemen, die een initiële weerstand van 100 ohm heeft. Het meetbereik is van -70 tot 500 graden Celsius. Het ontwerp is samengesteld uit nikkel contacten en platina platen. Dit type wordt het meest gebruikt in industriële apparaten en een breed scala aan elektronica.
Akoestische sensoren
Extreem eenvoudige apparaten die de geluidssnelheid in verschillende omgevingen meten. Het is bekend dat deze parameter grotendeels afhangt van de temperatuur. In dit geval moeten ook andere parameters van het gemeten medium in aanmerking worden genomen. Een van de use cases is het meten van de watertemperatuur. De sensor levert data op basis waarvan je een berekening kunt maken, waarbij je ook de initiële informatie over het gemeten medium moet weten.
Het voordeel van deze methode is de mogelijkheid om deze in gesloten containers te gebruiken. Meestal gebruikt waar geen directe toegang tot het gemeten medium is. De belangrijkste verbruiksgebieden van deze methode zijn, om heel natuurlijke redenen, de geneeskunde en de industrie.
Halfgeleidersensoren
Het werkingsprincipe van dergelijke apparaten is om de p-n-kenmerken en hunovergang onder invloed van temperatuur. De meetnauwkeurigheid is zeer hoog. Dit wordt verzekerd door de constante afhankelijkheid van de spanning op de transistor van de huidige temperatuur. Bovendien is het apparaat vrij goedkoop en gemakkelijk te vervaardigen.
Voor een voorbeeld van zo'n temperatuursensor kan het LM75A-apparaat perfect dienen. Het meetbereik is van -55 tot +150 graden Celsius en de fout is niet meer dan twee graden. Het heeft ook een vrij kleine stap in de orde van 0,125 graden Celsius. De voedingsspanning varieert van 2,5 tot 5,5 V, terwijl de signaalomzettingstijd niet meer dan een tiende van een seconde bedraagt.
