Temperaturotransdutoroj: Kio estas ili? (Specioj & Ekzemploj)

Kio estas Temperatura Transdutoro?

Temperatura transdutoro estas aparato, kiu konvertas termikan kvanton en fizikan kvanton, ekzemple mekanikan energion, preston aŭ elektronajn signalojn. Ekzemple, en termokopolo la elektra potenciala diferenco estas produktita pro temperaturo-diferenco inter siaj terminaloj. Do, termokopolo estas temperatura transdutoro.

Ĉefaj Trajtoj de Temperaturaj Transdutoroj

• La enigo al ili estas ĉiam termikaj kvantoj

• Ĝenerale ili konvertas termikan kvanton en elektran kvanton

• Ĝi kutime uzatas por mezuri temperaturon kaj varmfluaĵon

Bazskemo de Temperaturaj Transdutoroj

La bazskemo de temperaturaj transdutoroj estas donita sube per la jenaj paŝoj
Sensilelemento.

La sensilelemento en la temperatura transdutoro estas la elemento, kies ecoj ŝanĝiĝas pro ŝanĝo de temperaturo. Kiel la temperaturo ŝanĝiĝas, la respondanta ŝanĝo okazas en certa eco de la elemento.

Ekzemplo – En Resistanca Temperatura Detektilo (RTD) la sensilelemento estas platino.

Ŝataj kondiĉoj por elektado de la sensilelemento estas:

• Ŝanĝo je unuoto de rezisteco de materialo je unuota ŝanĝo de temperaturo devus esti granda

• La materialo devus havi altan rezistivecon, tiel ke minimuma volumeno de materialo uziĝas por ĝia konstruo

• La materialo devus havi kontinuan kaj stabilan rilaton kun temperaturo

• Transdukelemento
  Estas la elemento, kiu transformas la eldonon de la sensilelemento en elektran kvanton. La ŝanĝo en la eco de la sensilelemento agas kiel la eldono por ĝi. Ĝi mezuras la ŝanĝon en la eco de la sensilelemento. La eldono de la transdukelemento tiam kalibratas por doni eldonon, kiu reprezentas la ŝanĝon en la termika kvanto.

Ekzemplo – En la termokopolo la potenciala diferenco produktita inter la du terminaloj estas mezurata per voltmetro kaj la magnitudo de voltaĝo produktita post kalibro donas ideon pri la ŝanĝo de temperaturo.

Tipoj de Temperaturaj Transdutoroj

Kontakta Temperatura Sensortipoj

En tiuj la sensilelemento estas en direkt-kontakto kun la termika fonto. Ili uzas kondutadon por transfero de termika energio.

Nekontakta Temperatura Sensortipoj

En nekontakta temperatura sensoro, la elemento ne estas en direkt-kontakto kun la termika fonto (analoge al nekontakta voltaga testilo). Nekontaktaj temperaturaj sensoroj uzas principon de konvekto por varmfluo. Diversaj temperaturaj transdutoroj, kiuj ĝenerale uzatas, priskribiĝas sube:

Termistoro

La vorto termistoro povas esti nomita kiel Termika Resistoro. Tiel, kiel la nomo indikas, ĝi estas aparato, kies rezisto ŝanĝiĝas pro ŝanĝo de temperaturo. Pro sia alta senchavumo, ili vaste uzatas por la mezuro de temperaturo. Ili kutime nomiĝas idealaj temperaturaj transdutoroj. Termistroj ĝenerale komponiĝas el miksaĵo de metala oksidoj.

Ecoj de Termistroj

• Ili havas Negativan Termikan Koeficienton, t.e. la rezisto de la termistro malpliiĝas kun pligrandiĝo de temperaturo

• Ili estas faritaj el semikondukantaj materialoj

• Ili estas pli sentemaj ol RTD (Resistancaj Termometroj) kaj Termokopoloj

• Ilia rezisto situas inter 0,5Ω ĝis 0,75 MΩ

• Ili ĝenerale uzatas en aplikaĵoj, kie la mezura intervalo de temperaturo estas -60°C ĝis 15°C.

Rezistancaj Termometroj

Alia tipo de temperatura transdutoro estas la Resistanca Temperatura Detektilo (RTD). RTD-j estas precizaj temperatura sensoroj faritaj el alta pureca konduktaj metaloj, kiel platino, kupro aŭ nikelo vinjetitaj en spiro kaj kies elektra rezisto ŝanĝiĝas pro ŝanĝo de temperaturo, simila al termistro.

Ilia rezisto ŝanĝiĝas kun la sekva rilato:

R = Rezisto de elementeto je donita temperaturo
α = Termika koeficiento de elementeto
Ro = Rezisto de elementeto je 0°C

Ĉefaj Trajtoj de RTD-j

• Ili estas alte sentemaj kaj tre malbarataj kompare al termistroj kaj termokopoloj

• Ili povas mezuri temperaturon de -182,96°C ĝis 630,74°C

Termokopoloj

Termokopoloj estas temperaturaj transdutoroj, kiuj baze konsistas el du junkejoj de malsamaj metaloj, kiel kupro kaj konstantano, kiuj estas sveltitaj. Unu junkejo teniĝas je konstanta temperaturo, nomita referenc (malvarma) junkejo, dum la alia, la mezur (varma) junkejo. Kiam la du junkejoj estas je malsamaj temperaturoj, voltajo disvolviĝas trans la junkejo, kiu uzatas por mezuri la temperaturon.

Principo de Termokopolo

Kiam la junkejoj de du metaloj, kiel kupro kaj konstantano, estas kunigataj, potenciala diferenco estas produktata inter ili. La fenomeno nomiĝas Seebeck-effekto, ĉar temperaturo-grado estas generata laŭ la kondukaj dratoj, prod