Temperaturöverförare
Definition: En temperaturtransducer är en elektrisk enhet som omvandlar termisk energi till fysiska mängder som förskjutning, tryck eller ett elektriskt signal. Dess primära funktion är att möjliggöra automatisk mätning av temperatur. Det grundläggande principen bakom en temperaturtransducer är att upptäcka värme och sedan omvandla denna information till ett läsbart format för överföring.
Egenskaper hos temperaturtransducern
Inmatningen är alltid en termisk mängd.
Transducern omvandlar vanligtvis den termiska mängden till en alternerande mängd.
De används för att mäta temperaturen och värmeströmmen inuti enheter.
Sensorelement
Det sensorelement som används i en temperaturtransducer måste ha egenskapen att ändra sina egenskaper i svar på temperaturvariationer. Till exempel, i en resistans termometer använder man platinametal som sensorelement. Viktiga krav för sensorelementet är följande:
Temperatursensorelementet omvandlar temperatur till värme.
Det bör finnas en betydande förändring i resistansen med avseende på temperatur.
Sensorelementet måste ha hög resistivitet.
Typer av temperaturtransducern
Temperaturtransducern delas huvudsakligen in i två breda typer:
Kontakttemperaturmätare
I denna typ av transducer är sensorelementet direkt anslutet till värmeällan. Värmeförflyttning sker genom fenomenet konduktion, vilket är processen där värme överförs från en substans till en annan utan att substanserna själva rör sig.
Ikraftemellanstyp av temperaturmätare
Här kommer sensorelementet inte i direkt kontakt med värmeällan. Istället litar de på konvektionsfenomenet för värmeförflyttning. Konvektion är processen där värme överförs genom
Resistans termometrar indelas i två huvudtyper:
Negativ temperaturkoefficient (NTC) resistans termometrar: Dessa används främst för temperaturmätning. Som namnet antyder, minskar NTC-thermistorns resistans när temperaturen stiger. Denna egenskap gör dem mycket effektiva för att exakt upptäcka temperaturförändringar.
Positiv temperaturkoefficient (PTC) resistans termometrar: PTC-thermomater används främst för strömreglering. När temperaturen stiger, ökar också resistansen hos en PTC-thermistor. Denna egenskap möjliggör för dem att reglera strömfördelningen i olika tillämpningar.
Arbetsprincip för resistans termometrar: Metaller visar en egenskap där deras resistans varierar med temperatur. Resistans termometrar utnyttjar denna princip för temperaturmätning. Platinum används ofta som sensorelement i högprecisionss termometrar. På grund av platinums stabila och förutsägbara resistans - temperaturrelation kan dessa termometrar exakt mäta den omgivande temperaturen. Genom att mäta resistansen hos platinumelementet kan den motsvarande temperaturen precis bestämmas, vilket gör resistans termometrar till ett pålitligt val för en mängd temperaturövervakningsapplikationer.
Termoparer: Ett termopar är en enhet som omvandlar temperatur till elektrisk energi vid kontaktpunkten. Den fungerar baserat på principen att olika metaller har distinkta temperaturkoefficienter. När två olika metaller kopplas samman för att bilda en junction uppstår ett fenomen kallat Seebeck-effekten. När temperaturen vid junctionen ändras induceras en spänning över junctionen. Betydligt, denna inducerade spänning är proportionell mot temperaturskillnaden mellan junctionen och en referenspunkt. Denna linjära relation mellan den genererade spänningen och temperaturen gör att termoparer är mycket effektiva för exakt temperaturmätning. De används brett i olika industriella, vetenskapliga och hushållsapplikationer, där exakt temperaturövervakning och -kontroll är avgörande, såsom i ugnar, ugnsugnar och industriella processkontrollsystem.
Integrerad krets temperaturtransducer: En integrerad krets (IC) temperaturtransducer använder en kombination av ett temperatur-sensorelement och en elektronisk krets för att mäta temperatur. Denna typ av transducer kännetecknas av sin linjära respons, vilket förenklar processen att omvandla den uppmätta temperaturen till en elektrisk utdata som enkelt kan tolkas. Men en av de notabla nackdelarna med den integrerade temperaturtransducern är dess relativt begränsade driftområde. Den fungerar vanligtvis inom ett temperaturspann på 0°C till 200°C. Detta begränsade område begränsar dess användbarhet i vissa hög- eller lågtemperaturmiljöer där ett bredare temperaturtäckande krävs.
Trots detta bristfall används IC-temperaturtransducern brett i många applikationer som konsumeratelektronik, där dess kompakta storlek, linjäritet och relativt enkla gränssnitt gör det till ett föredraget val för temperaturövervakning inom det angivna temperaturintervallet. Icke-kontakttyp transducern kan vidare underkategoriseras, med ett exempel som termistor. En termistor är en typ av resistor vars resistans förändras med temperatur. Dess resistans mäts genom att passera en liten, mätt direktström, vilket i sin tur orsakar en spänningsfall över resistansen.
