Mga Transducer sa Temperatura: Ano Ito? (Mga Uri & Halimbawa)
Unsa Ka Temperature Transducer?
Ang Temperature Transducer mao ang device nga moguba sa thermal quantity ngadto sa uban pang physical quantity sama sa mechanical energy, pressure ug electrical signals. Pwede usab niini isip e.g. sa thermocouple ang electrical potential difference ang giproduce tungod sa temperature difference sa iyang terminals. Busa, ang thermocouple usa ka temperature transducer.
Pangunang Katangian sa Temperature Transducers
Ang input sa sila adunay thermal quantities
Gikan sa thermal quantity sila gisulay sa electrical quantity
Ginagamit sila sa pagmeasure sa temperature ug heat flow
Pangunang Plano sa Temperature Transducers
Ang basic scheme sa temperature transducers ania sa sumala sa mga steps
Sensing Element.
Ang sensing element sa temperature transducers mao ang elemento nga mobago ang iyang katangian tungod sa pagbag-o sa temperature. Tungod sa pagbag-o sa temperature, ang katangian sa elemento usab magbabago.
Example – Sa Resistance Temperature Detector (RTD) ang sensing element mao ang Platinum metal.
Desirable Conditions for Choosing the Sensing Element are as
Change per unit resistance of material per unit change in temperature should be large
The material should have a high resistivity so that minimum volume of material is used for its construction
The material should have continuous and stable relationship with temperature
Transduction Element
It is the element that transforms the output of the sensing element into electrical quantity. The change in the property of the of sensing element acts as the output for it. It measures the change in the property of sensing element. The output is of transduction element is then calibrated to give output which represents the change in the thermal quantity.
Example- In the thermocouple the potential difference produced across the two terminal is being measured by voltmeter and magnitude of voltage produced after calibration gives idea of change in temperature.
Mga Uri sa Temperature Transducers
Contact Temperature Sensor Types
Sa mga ini, ang sensing element nagsilbi sa direct contact sa thermal source. Gisulay nila ang conduction para sa transfer sa thermal energy.
Non-contact Temperature Sensor Types
Sa non-contact temperature sensor, wala gyud ang elemento sa direct contact sa thermal source (analogous to a non contact voltage tester or voltage pen). Ang non-contact temperature sensors gisulay ang principle sa convection para sa heat flow. Ang ibabaw nga temperature transducers nga kasagaran gigamit mas maong sa sulod:
Thermistor
Ang pulong thermistor mahimong ipahayag isip Thermal Resistor. Busa, sama sa ngalan, usa kini ka device nga mobago ang iyang resistance kon mobago ang temperature. Tungod sa ilang mataas na sensitivity, gi gamit sila sa pagmeasure sa temperature. Kasagaran sila gigamit isip ideal nga temperature transducer. Ang mga thermistors kasagaran gihimo gikan sa mixture sa metallic oxides.
Katangian sa Thermistors
Adunay Negative Thermal Coefficient, o ang resistance sa thermistor mobaba kon taas ang temperature
Gi gihimo sila gikan sa semiconductor materials
Mas sensitive sila kay sa RTD (Resistance Thermometres) ug Thermocouples
Ang ilang resistance nagkalain gikan sa 0.5Ω hangtod 0.75 MΩ
Ginagamit sila sa mga application diin ang measurement range sa temperature -60°C hangtod 15°C.
Resistance Thermometers
Ang usa ka tipo sa temperature transducer mao ang Resistance Temperature Detector o RTD. Ang RTD's mao ang precision temperature sensors gihimo gikan sa high-purity conducting metals sama sa platinum, copper o nickel wound into a coil ug ang ilang electrical resistance mobago kon mobago ang temperature, sama sa thermistor.
Ang ilang resistance mobago kon mobago ang temperature sukad sa relation,
R = Resistance of element at given temperature
α = Thermal coefficient of element
Ro = Resistance of element at 0°C
Main Features of RTD’s
Highly sensitive sila ug very cheap compared to thermistors ug thermocouples
Mahimo sila mugamit sa temperature from -182.96°C hangtod 630.74°C
Thermocouples
Ang thermocouples mao ang temperature transducers nga gikan sa duha ka junctions sa dissimilar metals, sama sa copper ug constantan nga gipauli. Ang usa ka junction gituyo sa constant temperature nga gitawag og reference (Cold) junction, samtang ang uban ang measuring (Hot) junction. Kon ang duha ka junctions adunay lain lain nga temperature, ang voltage ang giproduce sa junction nga gigamit sa pagmeasure sa temperature.
Principle of Thermocouple
Kon ang junctions sa duha ka metals sama sa copper ug constantan gipauli, ang potential difference ang giproduce. Ang phenomenon gitawag og Seebeck effect tungod kay ang temperature gradient ang giproduce sa conducting wires nga producing an emf. Ang output voltage sa thermocouple mao ang function sa temperature changes.
Main Features of Thermocouples
