Tällaisia laitteita on nykyään suurimmassa osassa teknologiaa. Erityyppiset lämpötila-anturit on suunniteltu mittaamaan tätä indikaattoria mille tahansa esineelle tai aineelle. Arvon laskemiseen käytetään kohdekappaleiden tai ympäristön, jossa ne sijaitsevat, erilaisia ominaisuuksia.
Luokittelu toimintaperiaatteen mukaan
Kaikki lämpöanturit on jaettu kuuteen päätyyppiin niiden toimintaperiaatteen mukaan:
- pyrometrinen;
- pietsosähköinen;
- lämpöresistiivinen;
- akustinen;
- lämpösähkö;
- puolijohde.
Yleinen toimintaperiaate ja lämpötila-anturien kaavio ovat kussakin tapauksessa hieman erilaiset. Kuitenkin kaikki suoritusmuodot voivat erottaa joitain samoja ominaisuuksia. Lisäksi tietyssä tilanteessa on tarkoituksenmukaista käyttää juuri tietyn tyyppisiä lämpöantureita.
Pyrometrit tai lämpökamerat
Muuten niitä voidaan kutsua kontaktittomiksi. Toimiva kaavaTämän tyyppisissä lämpötila-antureissa on se, että ne lukevat lämpöä kuumennetuista kappaleista, jotka on suunnattu. Tämän lajikkeen positiivinen puoli on, että ei tarvita suoraa kontaktia ja lähestymistapaa mittausympäristöön. Siten asiantuntijat voivat helposti määrittää erittäin kuumien kohteiden lämpötila-indikaattorit niiden vaarallisen läheisyyden ulkopuolella.
Pyrometrit puolestaan on jaettu useisiin lajikkeisiin, joihin kuuluvat interferometriset ja fluoresoivat sekä anturit, jotka toimivat liuoksen värin muuttamisen periaatteella sen mukaan, mikä lämpötila mitattiin.
Pietsosähköiset anturit
Tässä tapauksessa työn taustalla oleva järjestelmä on vain yksi. Tällaiset laitteet toimivat kvartsipietsoresonaattorin ansiosta. Lämpötila-anturin toimintaperiaate ja piiri ovat seuraavat. Pietsovaikutelma, joka sisältää käytetyn pietsoelementin koon muuttamisen, altistetaan tietylle sähkövirralle.
Teoksen ydin on melko yksinkertainen. Johtuen vaihtelevasta sähkövirran syötöstä eri vaiheilla, mutta samalla taajuudella, tapahtuu pietsosähköisen generaattorin värähtelyjä, joiden taajuus riippuu tässä tapauksessa kehon tai ympäristön tietystä mitatusta lämpötilasta. Tämän seurauksena vastaanotettu tieto tulkitaan tietyiksi arvoiksi Celsius- tai Fahrenheit-asteina. Tällä tyypillä on yksi korkeimmista mittaustarkkuus. Lisäksi pietsosähköistä versiota käytetään tilanteissa, joissa vaaditaan laitteen kestävyyttä, esim.veden lämpötila-antureissa.
Lämpösähköiset tai termoparit
Melko yleinen tapa mitata. Toimintaperiaate on sähkövirran esiintyminen suljetuissa johtimien tai puolijohteiden piireissä. Tässä tapauksessa juotospisteiden täytyy välttämättä erota lämpötila-indikaattoreista. Toinen pää sijoitetaan ympäristöön, jossa sinun on mitattava, ja toista käytetään lukemien ottamiseen. Siksi tätä vaihtoehtoa pidetään etälämpötila-anturina.
Tietenkin oli joitain haittoja. Niistä merkittävintä voidaan kutsua erittäin suureksi mittausvirheeksi. Tästä syystä tätä menetelmää käytetään harvoin monilla teknologisilla aloilla, joissa tällaista arvojen leviämistä ei yksinkertaisesti voida hyväksyä. Esimerkki on anturi kiintoaineiden lämpötilan mittaamiseen "TSP Metran-246". Metallurgiset yritykset käyttävät sitä aktiivisesti tuotannossa säätämään tätä parametria laakereissa. Laite on varustettu analogisella lähtösignaalilla lukemista varten, ja mittausalue on -50 - +120 celsiusastetta.
Termistorianturit
Toimintaperiaate voidaan arvioida jo tämän tyypin nimen perusteella. Tällaisen lämpötila-anturin toiminta kaavion mukaisesti voidaan kuvata seuraavasti: johtimen resistanssi mitataan. Vankka muotoilu yhdistettynä erittäin korkeaan tarkkuuteensaanut tietoa. Lisäksi näille laitteille on ominaista melko korkea herkkyys, joka mahdollistaa arvojen mittausaskeleen pienentämisen, ja lukuelementtien yksinkertaisuus tekee niistä helppokäyttöisiä.
Voimme mainita esimerkiksi anturin 700-101BAA-B00, jonka alkuresistanssi on 100 ohmia. Sen mittausalue on -70 - 500 celsiusastetta. Suunnittelu on koottu nikkelikontakteista ja platinalevyistä. Tätä tyyppiä käytetään laajimmin teollisuuslaitteissa ja monenlaisessa elektroniikassa.
Akustiset anturit
Erittäin yksinkertaiset laitteet, jotka mittaavat äänen nopeutta eri ympäristöissä. Tiedetään, että tämä parametri riippuu suurelta osin lämpötilasta. Tässä tapauksessa tulee ottaa huomioon myös muut mitattavan väliaineen parametrit. Yksi käyttötapauksista on veden lämpötilan mittaus. Anturi antaa tietoja, joiden perusteella voit tehdä laskelman, jota varten sinun on myös tiedettävä alkutiedot mitatusta väliaineesta.
Tämän menetelmän etuna on mahdollisuus käyttää sitä suljetuissa astioissa. Käytetään yleensä siellä, missä ei ole suoraa pääsyä mitattuun väliaineeseen. Tämän menetelmän pääasialliset kuluttaja-alueet ovat luonnollisista syistä lääketiede ja teollisuus.
Puolijohdeanturit
Tällaisten laitteiden toimintaperiaate on muuttaa p-n-ominaisuuksia ja niiden ominaisuuksiasiirtyminen lämpötilan vaikutuksesta. Mittaustarkkuus on erittäin korkea. Tämä varmistetaan transistorin jännitteen jatkuvalla riippuvuudella nykyisestä lämpötilasta. Lisäksi laite on melko halpa ja helppo valmistaa.
Esimerkiksi tällaisesta lämpötila-anturista LM75A-laite voi toimia täydellisesti. Mittausalue on -55 - +150 celsiusastetta, ja virhe on enintään kaksi astetta. Siinä on myös melko pieni askel, luokkaa 0,125 celsiusastetta. Syöttöjännite vaihtelee välillä 2,5 - 5,5 V, mutta signaalin muunnosaika ei ylitä sekunnin kymmenesosaa.
