Temperatuurtransducers: Wat zijn dat? (Typen & voorbeelden)

Wat is een Temperatuurtransducer?

Een Temperatuurtransducer is een apparaat dat thermische hoeveelheden omzet in fysieke grootheden zoals mechanische energie, druk en elektrische signalen, enz. Bijvoorbeeld, in een thermokoppel wordt de elektrische potentiaalverschil veroorzaakt door het temperatuurverschil tussen de aansluitingen. Dus, een thermokoppel is een temperatuurtransducer.

Belangrijkste Kenmerken van Temperatuurtransducers

• De invoer voor hen is altijd thermische hoeveelheden

• Ze zetten meestal de thermische hoeveelheid om in een elektrische hoeveelheid

• Ze worden meestal gebruikt voor de meting van temperatuur en warmtevloeiing

Basisschema van Temperatuurtransducers

Het basisschema van temperatuurtransducers wordt hieronder gegeven in de volgende stappen
Meetelement.

Het meetelement in de temperatuurtransducers is het element waarvan de eigenschappen veranderen met de temperatuur. Als de temperatuur verandert, treedt er een overeenkomstige verandering op in bepaalde eigenschap van het element.

Voorbeeld – In een Weerstandstemperatuurdetector (RTD) is het meetelement het platina metaal.

Wenselijke Voorwaarden voor het Kiezen van het Meetelement zijn als

• Verandering per eenheid weerstand van materiaal per eenheid temperatuurverandering moet groot zijn

• Het materiaal moet een hoge specifieke weerstand hebben, zodat er een minimum volume aan materiaal wordt gebruikt voor de constructie

• Het materiaal moet een continu en stabiel verband hebben met de temperatuur

• Transductie Element
  Dit is het element dat de uitvoer van het meetelement omzet in een elektrische grootheid. De verandering in de eigenschap van het meetelement fungeert als uitvoer. Het meet de verandering in de eigenschap van het meetelement. De uitvoer van het transductie-element wordt dan gekalibreerd om een uitvoer te geven die de verandering in de thermische grootheid weergeeft.

Voorbeeld - In het thermokoppel wordt de spanningsverschil over de twee aansluitingen gemeten door een voltmeter en de grootte van de spanning na kalibratie geeft een idee van de temperatuurverandering.

Soorten Temperatuurtransducers

Contact Temperatuursensor Types

Bij deze zijn het meetelement in direct contact met de thermische bron. Ze gebruiken geleiding voor de overdracht van thermische energie.

Niet-contact Temperatuursensor Types

Bij een niet-contact temperatuursensor is het element niet in direct contact met de thermische bron (analoog aan een niet-contact voltage tester of voltage pen). Niet-contact temperatuursensoren gebruiken het principe van convectie voor warmteoverdracht. Verschillende temperatuurtransducers die algemeen worden gebruikt, worden hieronder beschreven:

Thermistor

Het woord thermistor kan worden omschreven als Thermische Weerstand. Zoals de naam aangeeft, is het een apparaat waarvan de weerstand verandert met de temperatuur. Vanwege hun hoge gevoeligheid worden ze breed gebruikt voor de meting van temperatuur. Ze worden vaak de ideale temperatuurtransducer genoemd. Thermistors bestaan doorgaans uit een mengsel van metalen oxiden.

Eigenschappen van Thermistors

• Ze hebben een Negatieve Temperatuurcoëfficiënt, d.w.z. de weerstand van de thermistor neemt af bij toenemende temperatuur

• Ze zijn gemaakt van halfgeleidermaterialen

• Ze zijn gevoeliger dan RTD (Weerstandsthermometers) en Thermokoppels

• Hun weerstand ligt tussen 0,5Ω en 0,75 MΩ

• Ze worden meestal gebruikt in toepassingen waarbij het temperatuurbereik varieert van -60°C tot 15°C.

Weerstandsthermometers

Een ander type temperatuurtransducer is de Weerstandstemperatuurdetect