Temperatuurtransducers: Wat is dit? (Tipes & Voorbeelde)

Wat is 'n Temperatuurtransduser?

'n Temperatuurtransduser is 'n toestel wat die termiese hoeveelheid omskakel na enige fisiese hoeveelheid soos meganiese energie, druk en elektriese seinne ens. Byvoorbeeld, in 'n termokoppel word die elektriese potensiaalverskil as gevolg van 'n temperatuurverskil tussen sy terminals geproduseer. Dus, 'n termokoppel is 'n temperatuurtransduser.

Hoofkenmerke van Temperatuurtransdusers

• Die inset vir hulle is altyd termiese hoeveelhede

• Hulle omskakel gewoonlik die termiese hoeveelheid na 'n elektriese hoeveelheid

• Hulle word gewoonlik gebruik vir die meting van temperatuur en hittevloei

Basis Skema van Temperatuurtransdusers

Die basis skema van temperatuurtransdusers word hieronder in volgende stappe gegee
Sensorelement.

Die sensorelement in die temperatuurtransdusers is die element waarvan die eienskappe verander met 'n verandering in temperatuur. As die temperatuur verander, vind 'n ooreenkomstige verandering in sekere eienskap van die element plaas.

Voorbeeld – In 'n Weerstandstemperatuurdetektor (RTD) is die sensorelement die Platina metaal.

Wenslike Voorwaardes vir die Kies van die Sensorelement is as

• Verandering per eenheid weerstand van materiaal per eenheid verandering in temperatuur moet groot wees

• Die materiaal moet 'n hoë weerstandigheid hê sodat 'n minimum volume van materiaal vir sy konstruksie gebruik word

• Die materiaal moet 'n kontinue en stabiele verhouding met temperatuur hê

• Transduksieelement
  Dit is die element wat die uitset van die sensorelement omskakel na 'n elektriese hoeveelheid. Die verandering in die eienskap van die sensorelement funksioneer as die uitset daarvoor. Dit meet die verandering in die eienskap van die sensorelement. Die uitset van die transduksieelement word dan gekalibreer om 'n uitset te gee wat die verandering in die termiese hoeveelheid verteenwoordig.

Voorbeeld- In 'n termokoppel word die potensiaalverskil oor die twee terminale gemeet deur 'n voltmeter en die grootte van die spanning wat na kalibrasie geproduseer word, gee 'n idee van 'n verandering in temperatuur.

Tipes van Temperatuurtransdusers

Kontak Temperatuursensor Tipes

In hierdie is die sensorelement in direkte kontak met die termiese bronne. Hulle gebruik conduksie vir die oordrag van termiese energie.

Niet-kontak Temperatuursensor Tipes

In 'n niet-kontak temperatuursensor is die element nie in direkte kontak met die termiese bron (analoog aan 'n niet-kontak spanningsprober of spanningspen). Niet-kontak temperatuursensore gebruik die beginsel van konveksie vir hittevloei. Verskeie temperatuurtransdusers wat algemeen gebruik word, word hieronder beskryf:

Termistor

Die woord termistor kan beskou word as 'n Termiese Weerstand. So, soos die naam dui, is dit 'n toestel waarvan die weerstand verander met die verandering in temperatuur. Vanweë hul hoë sensitiefheid word hulle wyd gebruik vir die meting van temperatuur. Hulle word gewoonlik die ideale temperatuurtransduser genoem. Termistore bestaan gewoonlik uit 'n mengsel van metalliese oxide.

Eienskappe van Termistore

• Hulle het 'n Negatiewe Termiese Koeffisient, d.w.s. die weerstand van die termistor verminder met 'n toename in temperatuur

• Hulle word gemaak van halfgeleiermateriaal

• Hulle is sensitiever as RTD (Weerstandstemperature) en Termokoppels

• Hul weerstand lê tussen 0.5Ω tot 0.75 MΩ

• Hulle word gewoonlik gebruik in toepassings waar die temperatuurbereik -60°C tot 15°C.

Weerstandstemperature

'n Ander tipe temperatuurtransduser is die Weerstandstemperatuurdetektor of RTD. RTD's is presisie temperatuursensore gemaak van hoëpuurheids geleidende metaal soos platina, koper of nikkel gewond in 'n spoel en waarvan die elektriese weerstand verander met 'n verandering in temperatuur, soortgelyk aan die van die termistor.

Hul weerstand verander met die volgende verhouding:

R = Weerstand van element by gegewe temperatuur
α = Termiese koeffisient van element
Ro = Weerstand van element by 0°C

Hoofkenmerke van RTD’s

• Hulle is hoogs sensitief en baie goedkoop in vergelyking met termistore en termokoppels

• Hulle kan temperatuur van -182.96°C tot 630.74°C meet

Termokoppels

Termokoppels is temperatuurtransdusers wat basies bestaan uit twee verbindinge van ongelyke metal, soos koper en constantan wat gesmeed is. Een verbinding word by 'n konstante temperatuur gehou, genaamd die verwysing (Koue) verbinding, terwyl die ander die meet (Warm) verbinding is. Wanneer die twee verbindinge by verskillende temperature is, ontstaan 'n spanning oor die verbinding wat gebruik word om die temperatuur te meet.

Prinsipe van Termokoppel