Transductores Temperaturae: Quid Sunt? (Genera et Exempla)
Quid est Transductor Temperaturae?
Transductor Temperaturae est instrumentum quod quantitatem thermicam in aliam quantitatem physicam, ut mechanica, pressio, signa electrica, et cetera, convertit. Exempli gratia, in thermopile, differentia potentialis electrica propter differentiam temperaturarum inter terminos eius generatur. Ergo, thermopila est transductor temperaturae.
Characteres Principales Transductorum Temperaturarum
Input ad eos semper sunt quantitates thermicae
Illis saepe convertunt quantitatem thermicam in quantitatem electricam
Usualiter ad mensurandam temperaturam et fluxum caloris utuntur
Schemata Basalia Transductorum Temperaturarum
Schemata basalia transductorum temperaturarum infra dantur in sequentibus gradibus
Elementum Sensus.
Elementum sensus in transductoribus temperaturarum est elementum cuius proprietates mutantur cum mutatione temperaturae. Cum temperatura mutat, correspondens mutatio in quadam proprietate elementi accidit.
Exempli gratia – In Detector Resistivus Temperaturae (DRT), elementum sensus est metallum plumbi.
Conditiones Desiderabiles ad Elementum Sensus Eligendum sunt sicut
Mutatio per unitatem resistivitatis materialis per unitatem mutationis temperaturae debet magna esse
Materialis debet habere magnam resistivitatem ut minimus volumen materialis ad eius constructionem utatur
Materialis debet habere relationem continuam et stabilem cum temperatura
Elementum Transductionis
Est elementum quod output elementi sensus in quantitatem electricam transformat. Mutatio in proprietate elementi sensus actuat ut output pro eo. Metitur mutatum in proprietate elementi sensus. Output elementi transductionis deinde calibratur ut output daret qui representat mutationem in quantitate thermica.
Exempli gratia – In thermopila differentia potentialis producta inter duos terminos metitur voltmeter, et magnitudo voltage post calibrationem dat ideam de mutatione temperaturae.
Genera Transductorum Temperaturarum
Genera Sensorum Contactus Temperaturarum
In his elementum sensus directe contactum cum fonte thermico habet. Conductionem ad transferendam energiam thermicam utuntur.
Genera Sensorum Non-Contactus Temperaturarum
In sensoribus non-contactus temperaturarum, elementum non est directe contactum cum fonte thermico (analogum non contactus tester voltage). Sensoribus non-contactus temperaturarum principium convectionis ad fluxum caloris utuntur. Varii transductores temperaturarum generaliter usi describuntur infra:
Thermistor
Verbum thermistor potest nominari ut Resistor Thermicus. Ut nomen indicat, est instrumentum cuius resistivitas mutat cum mutatione temperaturae. Propter eorum sensibilitatem magnam, latae utilitati ad mensurandas temperaturas serviunt. Thermistores generaliter ex mixtura oxydorum metallicorum compositi sunt.
Proprietates Thermistorum
Habent Coefficientem Thermal Negativum, id est, resistivitas thermistoris decrescit cum incremento temperaturae
Ex materialibus semiconductoribus conficiuntur
Sensibilia facilius quam DRT (Detector Resistivus Temperaturae) et thermocouples sunt
Resistivitas eorum inter 0.5Ω et 0.75 MΩ iacet
Generaliter in applicationibus ubi mensurae temperaturarum -60oC ad 15oC.
Thermometra Resistivitatis
Aliud genus transductoris temperaturae est Detector Resistivus Temperaturae (DRT). DRT's sunt praecisiones sensoribus temperaturarum ex metallis puris sicut plumbum, cuprum vel niccolum in coilum contortis, cujus resistivitas electrica mutat cum mutatione temperaturae, similiter ac thermistor.
Resistivitas eorum secundum relationem sequentem mutat,
R = Resistivitas elementi ad datam temperaturam
α = Coefficient thermal elementi
Ro = Resistivitas elementi ad 0oC
Characteres Principales DRT's
Sensibilia valde et vilissima comparatione ad thermistores et thermocouples sunt
Possunt temperaturam a -182.96oC ad 630.74oC mensurare
Thermocouples
Thermocouples sunt transductores temperaturarum qui essentialiter constat duabus junctionibus dissimilium metallorum, sicut cuprum et constantan, quae conjunctae sunt. Una junctura ad constantem temperaturam, nominata junctura reference (frigida), servatur, altera vero ad mensurandam (calidam) juncturam. Quando duae juncturae ad diversas temperaturas sunt, voltas generatur inter juncturas, quae ad mensurandum temperaturam utitur.
Principium Thermocouples
Cum juncturae duorum metallorum sicut cupri et constantani conjunguntur, differentia potentialis generatur inter eas. Phenomenon hoc vocatur effectus Seebeck, quia gradientem thermicum generat secundum filos conductores, producens emf. Deinde output volta ex thermocouple est functio mutationis temperaturarum.
