ტემპერატურის ტრანზდუსერები: რა არის ისინი? (ტიპები და მაგალითები)
რა არის ტემპერატურის ტრანზდუსერი?
ტემპერატურის ტრანზდუსერი არის მოწყობილობა, რომელიც ტერმიკ რაოდენობას გარდაქმნის ფიზიკურ რაოდენობაში, როგორიცაა მექანიკური ენერგია, წნევა და ელექტრონული სიგნალები და ა.შ. მაგალითად, ტერმოკუპლეში ელექტრონული პოტენციალური განსხვავება წარმოიქმნება ტერმიკის განსხვავების გამო მისი ტერმინალების გარშემო. ასე რომ, ტერმოკუპლე არის ტემპერატურის ტრანზდუსერი.
ტემპერატურის ტრანზდუსერების ძირითადი თვისებები
მათი შესატანი ყოველთვის ტერმიკი რაოდენობებია
ისინი ჩვეულებრივ ტერმიკ რაოდენობას ელექტრონულ რაოდენობაში გარდაქმნის
ისინი ჩვეულებრივ გამოიყენება ტემპერატურის და თეპლოს მოძრაობის ზომაში
ტემპერატურის ტრანზდუსერების ძირითადი სქემა
ტემპერატურის ტრანზდუსერების ძირითადი სქემა შემდეგი ნაბიჯებით მოცემულია:
გამოსავლის ელემენტი.
ტემპერატურის ტრანზდუსერებში გამოსავლის ელემენტი არის ელემენტი, რომლის თვისებები იცვლება ტემპერატურის ცვლილების გამო. როგორც ტემპერატურა იცვლება, შესაბამისი ცვლილება ხდება ელემენტის რაღაც თვისებაში.
მაგალითად – ტერმორეზისტორში (RTD) გამოსავლის ელემენტი არის პლატინა მეტალი.
გამოსავლის ელემენტის არჩევის სასურველი პირობები არის შემდეგი:
მასის რეზისტენციის ცვლილება ერთეულის ტემპერატურის ცვლილებაზე უნდა იყოს დიდი
მასის რეზისტივიტეტი უნდა იყოს დიდი, რათა მინიმალური მოცულობის მასი გამოვიყენოთ მის შესაქმნელად
მასი უნდა ჰქონდეს უწყვეტი და სტაბილური კავშირი ტემპერატურასთან
ტრანსდუქციის ელემენტი
ეს არის ელემენტი, რომელიც გამოსავლის ელემენტის შემდეგ ელექტრონულ რაოდენობაში გარდაქმნის შემდეგ. გამოსავლის ელემენტის თვისების ცვლილება წარმოადგენს მის შემდეგ. ის ზომავს გამოსავლის ელემენტის თვისების ცვლილებას. ტრანსდუქციის ელემენტის შემდეგ კალიბრებული გამოვადგენის შემდეგ ის წარმოადგენს ტერმიკის რაოდენობის ცვლილებას.
მაგალითად - ტერმოკუპლეში შემდეგი ორი ტერმინალის შესაბამისი პოტენციალური განსხვავება ზომავს ვოლტმეტრით და შემდეგ კალიბრების შემდეგ შემდეგი განსხვავების ზომა გამოიყენება ტემპერატურის ცვლილების შესაფასებლად.
ტემპერატურის ტრანზდუსერების ტიპები
კონტაქტური ტემპერატურის სენსორების ტიპები
ამ ტიპებში გამოსავლის ელემენტი დირექტულად კონტაქტის შესაძლებლობით არის დაკავშირებული ტერმიკ წყაროს თან. ისინი გამოიყენებენ ტერმიკის გადაცემას კონდუქციის შესაძლებლობით.
არაკონტაქტური ტემპერატურის სენსორების ტიპები
არაკონტაქტურ ტემპერატურის სენსორებში ელემენტი არ არის დირექტულად კონტაქტის შესაძლებლობით დაკავშირებული ტერმიკ წყაროს თან (ანალოგიური არაკონტაქტური ვოლტის ტესტერს ან ვოლტის პენს). არაკონტაქტურ ტემპერატურის სენსორები გამოიყენებენ კონვექციის პრინციპს ტეპლოს გადაცემისთვის. სხვადასხვა ტემპერატურის ტრანზდუსერები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება, შემდეგ აღწერილია:
თერმისტორი
თერმისტორი შეიძლება განვითარდეს როგორც ტერმიკი რეზისტორი. ასე რომ, როგორც სახელი აღნიშნავს, ეს არის მოწყობილობა, რომლის რეზისტენცია ცვლილებას იტაცებს ტემპერატურის ცვლილების გამო. მათი მაღალი გამორჩევადობის გამო ისინი ფართოდ გამოიყენება ტემპერატურის ზომაში. ისინი ჩვეულებრივ უწოდებენ იდეალური ტემპერატურის ტრანზდუსერები. თერმისტორები ჩვეულებრივ შედგებიან მეტალურ ჟანგბადების კომპოზიტისგან.
თერმისტორების თვისებები
ისინი აiliki უარყოფით ტერმიკ კოეფიციენტს, ანუ თერმისტორის რეზისტენცია დაკლებულია ტემპერატურის ზრდის შემდეგ
ისინი დამზადებულია სემიკონდუქტორული მასებისგან
ისინი უფრო გამორჩევადია ვიდრე RTD (რეზისტორული ტერმომეტრები) და ტერმოკუპლეები
მათი რეზისტენცია არის 0.5Ω-დან 0.75 MΩ-მდე
ისინი ჩვეულებრივ გამოიყენება ტემპერატურის ზომაში -60°C-დან 15°C-მდე.
რეზისტორული ტერმომეტრები
სხვა ტიპის ტემპერატურის ტრანზდუსერი არის რეზისტორული ტემპერატურის დეტექტორი (RTD). RTD-ები არის სიზუსტის ტემპერატურის სენსორები, რომლებიც დამზადებულია სიმძლავრეების მეტალებისგან, როგორიცაა პლატინა, ნიკელი ან თითქმის კოილში დაკავშირებული და რომლის ელექტრონული რეზისტენცია ცვლილებას იტაცებს ტემპერატურის ცვლილების შემდეგ, როგორც თერმისტორში.
მათი რეზისტენცია ცვლილებას იტაცებს შემდეგი ურთიერთობით,
R = ელემენტის რეზისტენცია შესაბამის ტემპერატურ
