Мұндай құрылғылар бүгінде технологияның басым көпшілігінде бар. Температура сенсорларының әртүрлі түрлері бұл көрсеткішті кез келген зат немесе зат үшін өлшеуге арналған. Мәнді есептеу үшін мақсатты денелердің немесе олар орналасқан ортаның әртүрлі сипаттамалары пайдаланылады.
Жұмыс принципі бойынша жіктеу
Барлық жылу датчиктері жұмыс принципі бойынша алты негізгі түрге бөлінеді:
- пирометриялық;
- пьезоэлектрлік;
- терморезистивті;
- акустикалық;
- термоэлектрлік;
- жартылай өткізгіш.
Әрбір жағдайда температура сенсорларының жалпы жұмыс принципі мен схемасы сәл өзгеше болады. Дегенмен, орындаудың барлық нұсқалары бірдей белгілердің кейбірін ажырата алады. Бұған қоса, белгілі бір жағдайда термиялық датчиктердің нақты белгілі бір түрлерін қолданған дұрыс.
Пирометрлер немесе жылу камералары
Әйтпесе оларды контактісіз деп атауға болады. Жұмыс схемасыТемпература сенсорының осы түрінің бірі - олар бағытталған қыздырылған денелерден жылуды оқиды. Бұл әртүрліліктің оң жағы - өлшеу ортасына тікелей байланыс пен жақындаудың қажеті жоқ. Осылайша, мамандар қауіпті жақындық радиусынан тыс өте ыстық заттардың температура көрсеткіштерін оңай анықтай алады.
Пирометрлер, өз кезегінде, бірнеше сорттарға бөлінеді, олардың арасында интерферометриялық және флуоресцентті, сондай-ақ қандай температура өлшенгеніне байланысты ерітіндінің түсін өзгерту принципі бойынша жұмыс істейтін сенсорлар.
Пьезоэлектрлік сенсорлар
Бұл жағдайда жұмыстың негізгі схемасы біреу ғана. Мұндай құрылғылар кварц пьезорезонаторының арқасында жұмыс істейді. Температура сенсорының жұмыс істеу принципі мен схемасы келесідей. Пайдаланылатын пьезоэлементтің өлшемін өзгертуді қамтитын пьезоэффект белгілі бір электр тогына ұшырайды.
Жұмыстың мәні өте қарапайым. Әртүрлі фазалары бар, бірақ жиілігі бірдей электр тогының ауыспалы берілуіне байланысты пьезоэлектрлік генератордың тербелістері пайда болады, олардың жиілігі бұл жағдайда дененің немесе қоршаған ортаның нақты өлшенген температурасына байланысты. Нәтижесінде алынған ақпарат Цельсий немесе Фаренгейт градустарында нақты мәндерге түсіндіріледі. Бұл түр ең жоғары өлшеу дәлдігіне ие. Сонымен қатар, пьезоэлектрлік нұсқа құрылғының ұзақ мерзімділігі қажет жағдайларда қолданылады, мысалы,су температурасы сенсорларында.
Термоэлектрлік немесе терможұптар
Өлшеудің кең таралған әдісі. Жұмыстың негізгі принципі - өткізгіштердің немесе жартылай өткізгіштердің тұйық тізбектерінде электр тогының пайда болуы. Бұл жағдайда дәнекерлеу нүктелері міндетті түрде температура индикаторларында ерекшеленуі керек. Бір ұшы өлшеу керек ортаға қойылады, ал екіншісі көрсеткіштерді алу үшін қолданылады. Сондықтан бұл опция қашықтағы температура сенсоры болып саналады.
Әрине, кейбір кемшіліктер болды. Олардың ең маңыздысы өте үлкен өлшем қатесі деп атауға болады. Осы себепті, бұл әдіс көптеген технологиялық салаларда сирек қолданылады, мұнда құндылықтардың мұндай таралуы мүмкін емес. Мысал ретінде қатты заттардың температурасын өлшеуге арналған сенсор «TSP Metran-246» болып табылады. Оны мойынтіректерде осы параметрді бақылау үшін өндірісте металлургиялық компаниялар белсенді пайдаланады. Құрылғы оқуға арналған аналогтық шығыс сигналымен жабдықталған және өлшеу диапазоны -50-ден +120 градус Цельсийге дейін.
Термистор сенсорлары
Әрекет принципін осы түрдің аты бойынша бағалауға болады. Схема бойынша мұндай температура сенсорының жұмысын келесідей сипаттауға болады: өткізгіштің кедергісі өлшенеді. Өте жоғары дәлдікпен біріктірілген берік дизайнақпарат алды. Сондай-ақ, бұл құрылғылар өлшеу мәндерінің қадамын азайтуға мүмкіндік беретін жеткілікті жоғары сезімталдықпен сипатталады, ал оқу элементтерінің қарапайымдылығы оларды басқаруды жеңілдетеді.
Мысалы, бастапқы кедергісі 100 Ом болатын 700-101BAA-B00 сенсорын айта аламыз. Оның өлшеу диапазоны -70-тен 500 градус Цельсийге дейін. Дизайн никель контактілері мен платина пластиналарынан құрастырылған. Бұл түрі өнеркәсіптік құрылғыларда және электрониканың кең ауқымында кеңінен қолданылады.
Акустикалық сенсорлар
Әртүрлі ортадағы дыбыс жылдамдығын өлшейтін өте қарапайым құрылғылар. Бұл параметр көбінесе температураға байланысты екені белгілі. Бұл жағдайда өлшенетін ортаның басқа параметрлерін де ескеру қажет. Қолдану жағдайларының бірі су температурасын өлшеу болып табылады. Датчик деректер береді, соның негізінде есептеуге болады, ол үшін де өлшенетін орта туралы бастапқы ақпаратты білу қажет.
Бұл әдістің артықшылығы - оны жабық ыдыстарда пайдалану мүмкіндігі. Әдетте өлшенетін ортаға тікелей қол жеткізу болмаған жерде қолданылады. Бұл әдістің негізгі тұтынушылық салалары табиғи себептерге байланысты медицина мен өнеркәсіп болып табылады.
Жартылай өткізгіш сенсорлар
Мұндай құрылғылардың жұмыс істеу принципі p-n сипаттамаларын өзгерту және олардыңтемператураның әсерінен өту. Өлшеу дәлдігі өте жоғары. Бұл транзистордағы кернеудің ток температурасына тұрақты тәуелділігімен қамтамасыз етіледі. Бұған қоса, құрылғы айтарлықтай арзан және өндіруге оңай.
Мұндай температура сенсорының мысалы үшін LM75A құрылғысы тамаша қызмет ете алады. Өлшеу диапазоны -55-тен +150 градус Цельсийге дейін, ал қателік екі градустан аспайды. Ол сондай-ақ 0,125 градус Цельсий деңгейінде өте аз қадамға ие. Қоректендіру кернеуі 2,5-тен 5,5 В-қа дейін өзгереді, бұл ретте сигналды түрлендіру уақыты секундтың оннан бірінен аспайды.
