Transduttori tal- Temperatura: Xi Ħaga huma? (Tipi u Esempi)

X’huwa Temperature Transducer?

Temperature Transducer huwa dispositiv li jikkonverti l-kwantità termika f'kwantità fizika oħra kif mhuwiex l-enerġija mekanika, il-pressjoni u l-segnali elektriku. Pereżempju, fil-thermocouple, jiġi prodott differenza potenzjali elektriku minħabba t-telfa temperaturi bejn is-silġiet tagħha. Allura, it-thermocouple huwa temperature transducer.

Il-Karatteristiċi Prijoritarji tal-Temperature Transducers

• Il-input tagħhom huma daima kwantità termiki

• Din solitament ikkonverti l-kwantità termika f'kwantità elektrika

• Humma solitament użati għad-determinazzjoni tal-temperatura u s-silġ tal-ħalib

Skema Bażiċi tal-Temperature Transducers

Is-skema bażiċi tal-temperature transducers hija t-tiegħed hawn taħt fis-silġijiet li ġejjin
Element Sensing.

L-element sensing fit-temperature transducers huwa l-element li karrateristiki tagħu jibdil b'diffirenza fi t-temperatura. Meta t-temperatura tidfer, il-bidla korrispondenti jiġi f'karrateristika ta' l-element.

Pereżempju – Fil-Resistance Temperature Detector (RTD), l-element sensing huwa metallo tal-platinum.

Kondizzjonijiet Desiderabbli għall-Għażil tal-Element Sensing huma

• Il-bidla per unità tal-resistanza tal-materjal per bidla unità fi t-temperatura għandha tkun kbira

• Il-materjal għandu jkun b'resistività għoli biex jintużaw volumen minimu tal-materjal għat-talba tiegħu

• Il-materjal għandu jkun relazzjoni kontinwa u stabili ma' t-temperatura

• Element Transduction
  Huwa l-element li jitransforma l-output tal-element sensing f'kwantità elektrika. Il-bidla fil-karrateristika tal-element sensing tagħti l-output għalih. Huwa jmisur il-bidla fil-karrateristika tal-element sensing. L-output tal-element transduction jkun marakkab sabiex jagħmel output li jirrappreżenta l-bidla fil-kwantità termika.

Pereżempju- Fit-thermocouple, il-differenza potenzjali prodotta bejn is-silġiet żewġa tikseb mid-voltmeter u l-magnitudo tal-voltage prodotta wara l-marakkab tagħti idea tal-bidla fit-temperatura.

Tipuri ta' Temperature Transducers

Tipuri ta' Sensori ta' Temperatura tas-Silġija Direttament

Fihom, l-element sensing huwa fis-silġija direttament mal-ħalib termiku. Huma użu l-konduzzjoni għat-talba tal-enerġija termika.

Tipuri ta' Sensori ta' Temperatura ms-Silġija Indirettament

Fis-sensori ta' temperatura ms-silġija indirettament, l-element mhux fis-silġija direttament mal-ħalib termiku (analogu għal non contact voltage tester jew pen tal-voltage). Is-sensori ta' temperatura ms-silġija indirettament użu l-prinċipju tal-konvezzjoni għas-silġ tal-ħalib. Diversi temperature transducers li huma ħafna użati huma descrivuti hawn taħt:

Thermistor

Il-kelma thermistor tista' tkun definita bħala Resistor Termiku. Kif in-nisa tindika, huwa dispositiv li resistanza tagħu tbidil meta t-temperatura tidfer. Minħabba sensitività għoli, huma użati ħafna għad-determinazzjoni tal-temperatura. Huma solitament qisu l-ideal temperature transducer. It-thermistors huma komposti mill-mixta tal-oxidi metaliċi.

Karatteristiċi tal-Thermistors

• Għandhom Coefficient Termiku Negattiv, jiġifieri resistanza tat-thermistor tidherq meta t-temperatura tizdied

• Humam iffabrikati mill-materjal semikonducenti

• Humam sensibli akkurat mill-RTD (Resistance Thermometres) u thermocouples

• Resistanza tagħhom toqgħod bejn 0.5Ω sa 0.75 MΩ

• Humam ġeneralment użati fl-applikazzjonijiet fejn ir-raqn tal-temperatura huwa -60°C sa 15°C.

Resistance Thermometers

Tip ta' oħroġ ta' temperature transducer huwa l-Resistance Temperature Detector (RTD). L-RTD huma precision temperature sensors fabrikati mill-metali konducenti ħafna pura kif platinum, copper jew nickel magħluqa f'koil u li resistanza elektrika tagħhom tidherq meta t-temperatura tidfer, similari għal thermistor.

Resistanza tagħhom tidherq skont ir-relazzjoni li ġejja,

R = Resistance of element at given temperature
α = Thermal coefficient of element
Ro = Resistance of element at 0°C

L-Karatteristiċi Prijoritarji tal-RTD’s

• Humam sensibli ħafna u ekonomiċi akkurat mill-thermistors u thermocouples

• Humam jistgħu jmisru t-temperatura minn -182.96°C sa 630.74°C

Thermocouples

It-thermocouples huma temperature transducers li kienu konsisti mill-junzjonijiet żewġa ta' metali differenti, kif copper u constantan li kienu mweldjat. Junzjon wieħed huwa mħallak fl-temperatura kostanti magħrufa bħala junzjon referenz (Cold) while l-oħra huwa l-junzjon misur (Hot). Meta l-junzjonijiet żewġa huma b'temperaturi differenti, voltajġe jiġi prodott fuq l-junzjon li tuża għad-determinazzjoni tal-temperatura.

Prinċipju tal-Thermocouple

Meta l-junzjonijiet ta' żewġa minn metali kif copper u constantan jiġu kkonektati insieme, jiġi prodott differenza potenzjali bejnhom. Il-fenomen huwa magħruf bħala Seebeck effect minħabba li gradient termiku jiġi prodott lunga l-konduzzjonijiet tal-voltajġe produċi emf. Allura, l-voltajġe tal-output mit-thermocouple huwa funzjoni bidla fil-temperatura.

L-Karatteristiċi Prijoritarji tal-Thermocouples

• Temperaturi estremi ta' range bejn -200°C sa over +2000°C jistgħu jiġu misurati mit-thermocouples li huwa avantaż superi jew RTD u thermistor

• Humam Active Transducers allura mhux jirridu sors ekstern għad-determinazzjoni tal-temperatura kif RTD u thermistors.