ტემპერატურის ტრანსდუცერი

განმარტება: ტემპერატურის ტრანზდუქტორი არის ელექტროტექნიკური მოწყობილობა, რომელიც თერმიულ ენერგიას აქცევს ფიზიკურ სიდიდეებად, როგორიცაა დისპლაცია, წნევა ან ელექტრონული სიგნალი. მისი ძირითადი ფუნქცია არის ტემპერატურის ავტომატური შესაძლებლობა. ტემპერატურის ტრანზდუქტორის ძირითადი პრინციპი მდგრადია ხარისხის გამოვლაზე და შემდეგ ამ ინფორმაციის გარდაქმნა შესაძლებელი ფორმატში ტრანსპორტირებისთვის.

ტემპერატურის ტრანზდუქტორის მახასიათებლები

• შესატანი ყოველთვის არის თერმიული სიდიდე.

• ტრანზდუქტორები ჩვეულებრივ თერმიულ სიდიდეს აქცევენ ალტერნირებულ სიდიდეში.

• ისინი გამოიყენება ტემპერატურის და თეპლოს ნაწილაკების შესასარგებლობლად მოწყობილობებში.

სენსორული ელემენტი

ტემპერატურის ტრანზდუქტორში გამოყენებული სენსორული ელემენტი უნდა განათავსოს თავისი ქვესაკუთრებების ცვლილება ტემპერატურის ცვლილების შედეგად. მაგალითად, რეზისტიულ თერმომეტრში პლატინა მოქმედებს სენსორული ელემენტის როლში. სენსორული ელემენტის ძირითადი მოთხოვნები შემდეგია:

• ტემპერატურა - სენსორული ელემენტი ტემპერატურას აქცევს თეპლოს.

• რეზისტის შეცვლა ტემპერატურის შესახებ უნდა იყოს საშუალებით დიდი.

• სენსორული ელემენტი უნდა ჰქონდეს მაღალი რეზისტივობა.

ტემპერატურის ტრანზდუქტორების ტიპები

ტემპერატურის ტრანზდუქტორები ძირითადად იყოფა ორ მთავარ ტიპად:

კონტაქტური ტემპერატურის სენსორული მოწყობილობები

ამ ტიპის ტრანზდუქტორში, სენსორული ელემენტი დირექტულად დაკავშირებულია თეპლოს წყაროსთან. თეპლოს ტრანსპორტი ხდება კონდუქციის ფენომენით, რომელიც არის პროცესი, რომელშიც თეპლო გადადის ერთი ნაწილაკიდან მეორეზე ნაწილაკების მოძრაობის გარეშე.

არაკონტაქტური ტიპის ტემპერატურის სენსორული მოწყობილობები

აქ, სენსორული ელემენტი არ შეეხება დირექტულად თეპლოს წყაროს. ანთოლი დამოკიდებულია კონვექციის ფენომენზე თეპლოს ტრანსპორტისთვის. კონვექცია არის პროცესი, რომელშიც თეპლო გადადის ნაწილაკის მოძრაობით.

რეზისტიული თერმომეტრები იყოფა ორ მთავარ ტიპად:

• უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტი (NTC) რეზისტიული თერმომეტრები: ეს მთავარად გამოიყენება ტემპერატურის გაზომვისთვის. როგორც ეს სახელი იძახება, NTC თერმისტორის რეზისტიულობა დაკლებადია ტემპერატურის ზრდისთვის. ეს ქვესაკუთრება ხდის ისინი ძალიან ეფექტური ტემპერატურის ცვლილების ზუსტ გამოსახვაში.

• დადებითი ტემპერატურის კოეფიციენტი (PTC) რეზისტიული თერმომეტრები: PTC თერმომეტრები მთავარად გამოიყენება ელექტრო დენის კონტროლისთვის. როდესაც ტემპერატურა ზრდის, PTC თერმისტორის რეზისტიულობა ასევე ზრდის. ეს ქვესაკუთრება საშუალებას აძლევს მათ რეგულირება ელექტრო დენის ტექნიკურ აპლიკაციებში.

• რეზისტიული თერმომეტრების მუშაობის პრინციპი: მეტალები გამოიყენებენ თემპერატურის ცვლილების შესაბამისად რეზისტიულობის ცვლილების ქვესაკუთრებას. რეზისტიული თერმომეტრები ამ პრინციპის გამოყენებით განსაზღვრავენ ტემპერატურას. პლატინა ხშირად გამოიყენება სენსორული ელემენტის როლში მაღალი დონის სიზუსტის რეზისტიულ თერმომეტრებში. პლატინის სტაბილური და პრედიქტიული რეზისტიულობა-ტემპერატურას ურთიერთდება, რაც აძლევს საშუალებას ზუსტად განსაზღვროს გარშემოს ტემპერატურა. პლატინის ელემენტის რეზისტიულობის გაზომვით შესაძლებელია ზუსტად განსაზღვროს შესაბამისი ტემპერატურა, რაც ხდის რეზისტიულ თერმომეტრებს დამოკიდებული ტემპერატურის მონიტორინგის და კონტროლის მრავალფეროვანი აპლიკაციებისთვის დამოკიდებული შესაბამისი ტემპერატურის შესაძლებლობაში.

თერმოკუპლები: თერმოკუპლი არის მოწყობილობა, რომელიც ტემპერატურას აქცევს ელექტრო ენერგიაში კონტაქტის წერტილზე. ის მუშაობს პრინციპზე, რომ სხვადასხვა მეტალები აქვთ განსხვავებული ტემპერატურის კოეფიციენტები. როდესაც ორი სხვადასხვა მეტალი შეერთებულია ჯაჭვად, ხდება სეებეკის ეფექტი. როდესაც ტემპერატურა ცვლილებას იტაცებს კონტაქტის წერტილზე, ინდუქტირდება ვოლტაჟი კონტაქტის წერტილზე. საშუალებით ეს ინდუქტირდება ვოლტაჟი დირექტულად პროპორციულია ტემპერატურის განსხვავებას კონტაქტის წერტილსა და რეფერენციის წერტილს შორის. ეს ლინეარული ურთიერთდება შექმნილი ვოლტაჟის და ტემპერატურას შორის ხდის თერმოკუპლებს ძალიან ეფექტური ტემპერატურის ზუსტ გაზომვაში. ისინი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სამეცნიერო, სამრეწველო და სახლის აპლიკაციებში, სადაც ტემპერატურის ზუსტი მონიტორინგი და კონტროლი კრიტიკულია, როგორიცაა სახახალებში, საბანაკებში და სამრეწველო პროცესების კონტროლის სისტემებში.

ინტეგრირებული სირთულის ტემპერატურის ტრანზდუქტორი: ინტეგრირებული ცირკუიტი (IC) ტემპერატურის ტრანზდუქტორი გამოიყენებს ტემპერატურის სენსორული ელემენტის და ელექტრონული ცირკუიტის კომბინაციას ტემპერატურის გაზომვისთვის. ეს ტიპის ტრანზდუქტორი არის ქარიშხალით ხარისხით არალინეარული პასუხი, რაც შეასაბამისებს შესაძლებლობას ტემპერატურის გაზომვის შესაბამისად ელექტრონულ გამოსავლაში და ეს არასაბამისად შეიძლება ინტერპრეტირდეს. თუმცა, ერთ-ერთი შემდგომი არასაბამისი ინტეგრირებული ტემპერატურის ტრანზდუქტორის შესახებ არის მისი შეზღუდული მუშაობის დიაპაზონი. ის ჩვეულებრივ მუშაობს ტემპერატურის დიაპაზონში 0°C და 200°C. ეს შეზღუდული დიაპაზონი შეზღუდავს მის გამოყენებას ზოგიერთ მაღალ ან დაბალ ტემპერატურაში, სადაც ფართო ტემპერატურის დაფარვა საჭიროა. თუმცა ამ ნაკლის მიუხედავად, IC ტემპერატურის ტრანზდუქტორები ფართოდ გამოიყენება მრავალი აპლიკაციებში, როგორიცაა კონსუმერული ელექტრონიკა, სადაც მათი კომპაქტური ზომა, ლინეარობა და შესაძლებლობა მარტივად ინტერფეისი ხდის მათ პრეფერენციაში ტემპერატურის მონიტორინგისთვის მითითებული ტემპერატურის დიაპაზონში. არაკონტაქტური ტიპის ტრანზდუქტორები შეიძლება შეიქმნას ქვეკატეგორიები, როგორიცაა თერმისტორი. თერმისტორი არის რეზისტორის ტიპი, რომლის რეზისტიულობა ცვლილებას იტაცებს ტემპერატურის შესაბამისად. მისი რეზისტიულობა გამოიყენება პასუხისმგებელი დირექტული დენის გადატაცებით, რაც იწვევს ვოლტაჟის დავალიანებას რეზისტორის ზედ.