Температуралық трансдукторлар: Олар не? (Түрлері және мысалдары)
Температура трансдукторы неңізі қандай?
Температура трансдукторы - бұл термодинамикалық санын механикалық энергия, басын немесе электр сигналдары сияқты физикалық санға айналдыратын құрылғы. Мысалы, термоэлементте терминалдарының температура айырмашылығына байланысты электр потенциалдық айырмашылық пайда болады. Сондықтан, термоэлемент - бұл температура трансдукторы.
Температура трансдукторларының негізгі өзіндіктері
Аларға енгізілетін сан әрқашан термодинамикалық сан болады
Олар әдетте термодинамикалық санды электр санына айналдырады
Олар әдетте температура және жылу ағысын өлшеуге қолданылады
Температура трансдукторларының негізгі схемасы
Температура трансдукторларының негізгі схемасы төмендегі кадамдарда берілген:
Белсенді элемент.
Температура трансдукторларының белсенді элементі - бұл температура өзгерісімен өзге қасиеттері өзгеретін элемент. Температура өзгерген сайын элементтің қасиеттері де сәйкес өзгереді.
Мысалы - Сопытушылық Температура Детекторы (RTD)-та белсенді элемент платина металл болады.
Белсенді элемент таңдау үшін өтінеміз:
материалдың өзгерісі температура өзгерісіне байланысты үлкен болуы керек
Материал өте жоғары сопытушылық болуы керек, осылайша материалдың минималды мөлшері қолданылады
Материал температуралық өзгерістер мен өзара тұрақты байланыс істейтіні керек
Трансдукция элементі
Бұл элемент белсенді элементтің шығысын электр санына айналдыратын элемент. Белсенді элементтің қасиеттерінің өзгерісі оның шығысы болып табылады. Ол белсенді элементтің қасиеттерінің өзгерісін өлшейді. Трансдукция элементінің шығысы температуралық өзгерістерді көрсететін шығысқа калибровдалады.
Мысалы - термоэлементте потенциалдық айырмашылық эки терминалда пайда болады, оны вольтметр өлшеді, ал вольт өлшемдерінің калибровациясы температура өзгерісін көрсетеді.
Температура трансдукторларының түрлері
Контактты температура датчык түрлері
Бұларда белсенді элемент температуралық булакпен тектес-тектес байланысқа болады. Алар кондукция арқылы температуралық энергиян ауыстыру үшін қолданылады.
Контактсыз температура датчык түрлері
Контактсыз температура датчыкта элемент температуралық булакпен тектес-тектес байланыста болмайды (контактсыз напряжение тестеріне немесе вольтаж ручкасына аналогиялы). Контактсыз температура датчыктар ығысу үшін конвекция принципін қолданады. Жалпы қолданылатын температура трансдукторлар төменде сипатталған:
Термистор
Термистор дегені - термодинамикалық сопытушылық. Аталған сияқты, бұл температура өзгерісімен сопытушылығы өзгеретін құрылғы. Олар өте жоғары сезімділігінен өте кеңір температура өлшеу үшін қолданылады. Олар әдетте идеалды температура трансдуктор деп аталады. Термисторлар әдетте металл оксидтерінің айқынынан тұрады.
Термисторлардың өзіндіктері
Олар терминус Негативді Термодинамикалық Коэффициентке ие, яғни термистордың сопытушылығы температура өзгерісімен азаяды
Олар полупроводников материалдардан жасалған
Олар RTD (Сопытушылық Температура Детекторы) және термоэлементтерден жоғары сезімділікке ие
Олардың сопытушылығы 0,5Ω дан 0,75 MΩ ге дейін жатады
Олар әдетте -60°C до 15°C температура аралығын өлшеу үшін қолданылады.
Сопытушылық термометрлер
Басқа температура трансдукторы - бұл Сопытушылық Температура Детекторы (RTD). RTD - тәуелсіз температура сенсорлары, платина, мисыр же никель сызықтарынан жасалған, олардың электр сопытушылығы температура өзгерісімен өзгереді, термисторларға ұқсас.
Олардың сопытушылығы төмендегідей өзгереді:
R = Элементтің берілген температурадағы сопытушылығы
α = Элементтің термодинамикалық коэффициенті
Ro = Элементтің 0°C температурадағы сопытушылығы
RTD-лердің негізгі өзіндіктері
Олар термисторлар мен термоэлементтерге салыстырмалы өте жоғары сезімді және өте арзан
Олар -182.96°C до 630.74°C температура аралығын өлшеуге болады
Термоэлементтер
