Penukar Suhu

Definisi: Transduser suhu adalah peranti elektrik yang menukar tenaga termal kepada kuantiti fizikal seperti pemindahan, tekanan, atau isyarat elektrik. Fungsi utamanya adalah untuk membolehkan pengukuran suhu secara automatik. Prinsip asas di sebalik transduser suhu adalah untuk mendeteksi haba dan kemudian menukar maklumat ini ke dalam format yang boleh dibaca untuk penghantaran.

Ciri-ciri Transduser Suhu

• Inputnya sentiasa merupakan kuantiti termal.

• Transduser biasanya menukar kuantiti termal kepada kuantiti berulang-alik.

• Mereka digunakan untuk mengukur suhu dan aliran haba di dalam peranti.

Elemen Sensing

Elemen sensing yang digunakan dalam transduser suhu mesti mempunyai sifat di mana ciri-cirinya berubah sebagai tindak balas kepada variasi suhu. Sebagai contoh, dalam termometer rintangan, logam platina berfungsi sebagai elemen sensing. Keperluan utama bagi elemen sensing adalah seperti berikut:

• Elemen sensing suhu menukar suhu menjadi haba.

• Patut ada perubahan ketara dalam rintangan berkaitan dengan suhu.

• Elemen sensing mesti mempunyai rintangan tinggi.

Jenis-jenis Transduser Suhu

Transduser suhu terutamanya diklasifikasikan kepada dua jenis yang luas:

Peranti Sensor Suhu Berkontak

Dalam jenis transduser ini, elemen sensing disambungkan secara langsung ke sumber haba. Pemindahan haba berlaku melalui fenomena konduksi, iaitu proses di mana haba dipindahkan dari satu bahan ke bahan lain tanpa pergerakan bahan-bahan tersebut sendiri.

Peranti Sensor Suhu Tanpa Kontak

Di sini, elemen sensing tidak bersentuhan secara langsung dengan sumber haba. Sebaliknya, mereka bergantung pada fenomena konveksi untuk pemindahan haba. Konveksi adalah proses di mana haba dipindahkan oleh

Termometer rintangan diklasifikasikan kepada dua jenis utama:

• Termometer Rintangan Koefisien Suhu Negatif (NTC): Ini terutamanya digunakan untuk pengesan suhu. Seperti nama yang menunjukkan, rintangan NTC thermistor berkurang apabila suhu meningkat. Ciri ini menjadikan mereka sangat efektif dalam mendeteksi perubahan suhu dengan tepat.

• Termometer Rintangan Koefisien Suhu Positif (PTC): Termometer PTC terutamanya digunakan untuk kawalan arus. Apabila suhu meningkat, rintangan PTC thermistor juga meningkat. Ciri ini membolehkan mereka mengatur aliran arus elektrik dalam pelbagai aplikasi.

• Prinsip Operasi Termometer Rintangan: Logam menunjukkan sifat di mana rintangan mereka berubah dengan suhu. Termometer rintangan menggunakan prinsip ini untuk pengukuran suhu. Platina sering digunakan sebagai elemen sensing dalam termometer rintangan presisi tinggi. Kerana hubungan rintangan-suhu yang stabil dan boleh diramalkan platina, termometer ini dapat mengukur suhu sekitar dengan tepat. Dengan mengukur rintangan elemen platina, suhu yang sesuai boleh ditentukan dengan tepat, menjadikan termometer rintangan pilihan yang boleh dipercayai untuk pelbagai aplikasi pemantauan suhu.

Thermokopel: Thermokopel adalah peranti yang menukar suhu menjadi tenaga elektrik di titik kontak. Ia beroperasi berdasarkan prinsip bahawa logam yang berbeza mempunyai pekali suhu yang berbeza. Apabila dua logam yang berbeza disambungkan bersama untuk membentuk persimpangan, fenomena yang dikenali sebagai kesan Seebeck berlaku. Apabila suhu di persimpangan berubah, voltan dihasilkan di seberang persimpangan. Secara signifikan, voltan yang dihasilkan ini berkadar terus dengan perbezaan suhu antara persimpangan dan titik rujukan. Hubungan linear antara voltan yang dihasilkan dan suhu membolehkan thermokopel menjadi sangat efektif dalam mengukur suhu dengan tepat. Mereka digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi industri, saintifik, dan domestik, di mana pemantauan dan kawalan suhu yang tepat sangat penting, seperti dalam tungku, ketuhar, dan sistem kawalan proses industri.

Transduser Suhu Litar Bersepadu: Transduser suhu litar bersepadu (IC) menggunakan gabungan elemen sensing suhu dan litar elektronik untuk mengukur suhu. Jenis transduser ini ditandai dengan respons linear, yang memudahkan proses menukar suhu yang disensing menjadi output elektrik yang mudah ditafsir. Walau bagaimanapun, salah satu kelemahan yang ketara transduser suhu litar bersepadu adalah julat operasi yang relatif sempit. Ia biasanya berfungsi dalam julat suhu 0°C hingga 200°C. Julat yang terhad ini membatasi kegunaannya dalam beberapa persekitaran suhu tinggi atau rendah di mana liputan suhu yang lebih luas diperlukan. Walaupun demikian, transduser suhu IC digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi seperti elektronik pengguna, di mana saiz kompak, linear, dan interfacing yang relatif mudah menjadikan mereka pilihan yang difavoritkan untuk pemantauan suhu dalam julat suhu yang ditentukan.movement of the substance. Peranti sensor tanpa kontak boleh lagi dikategorikan, dengan satu contoh adalah thermistor. Thermistor adalah jenis resistor yang rintangannya berubah dengan suhu. Rintangannya diukur dengan melewatkan arus terus yang kecil dan diukur, yang seterusnya menyebabkan jatuh voltan merentasi rintangan.