Solche Geräte sind heute in der überwiegenden Mehrheit der Technologie vorhanden. Verschiedene Arten von Temperatursensoren wurden entwickelt, um diesen Indikator für jedes Objekt oder jede Substanz zu messen. Zur Berechnung des Werts werden verschiedene Eigenschaften der Zielkörper oder der Umgebung, in der sie sich befinden, herangezogen.
Klassifizierung nach dem Funktionsprinzip
Alle thermischen Sensoren werden nach ihrem Funktionsprinzip in sechs Haupttypen unterteilt:
- pyrometrisch;
- piezoelektrisch;
- thermoresistiv;
- akustisch;
- thermoelektrisch;
- Halbleiter.
Das allgemeine Funktionsprinzip und das Schema der Temperatursensoren sind in jedem Fall etwas anders. Alle Ausführungsvarianten können jedoch einige der gleichen Merkmale unterscheiden. Darüber hinaus ist es in einer bestimmten Situation angemessen, genau bestimmte Arten von Wärmesensoren zu verwenden.
Pyrometer oder Wärmebildkameras
Ansonsten können sie kontaktlos angerufen werden. ArbeitsschemaDiese Art von Temperatursensoren besteht darin, dass sie die Wärme von den erhitzten Körpern ablesen, auf die abgezielt wird. Positiv an dieser Vielf alt ist, dass der direkte Kontakt und die Annäherung an die Messumgebung entfallen. So können Experten die Temperaturindikatoren von sehr heißen Objekten außerhalb des Radius der gefährlichen Nähe zu ihnen leicht bestimmen.
Pyrometer wiederum sind in mehrere Varianten unterteilt, darunter interferometrische und fluoreszierende sowie Sensoren, die nach dem Prinzip der Farbänderung der Lösung arbeiten, je nachdem, welche Temperatur gemessen wurde.
Piezoelektrische Sensoren
In diesem Fall ist das zugrunde liegende Arbeitsschema nur eines. Solche Geräte funktionieren aufgrund eines Quarz-Piezoresonators. Das Funktionsprinzip und die Sch altung des Temperatursensors sind wie folgt. Der Piezoeffekt, bei dem das verwendete Piezoelement in der Größe verändert wird, wird mit einem bestimmten elektrischen Strom beaufschlagt.
Das Wesen der Arbeit ist ganz einfach. Durch die abwechselnde Zufuhr von elektrischem Strom mit unterschiedlichen Phasen, aber gleicher Frequenz kommt es zu Schwingungen des Piezogenerators, deren Frequenz dabei von der jeweils gemessenen Körper- oder Umgebungstemperatur abhängt. Dadurch werden die empfangenen Informationen in konkrete Werte in Grad Celsius oder Fahrenheit interpretiert. Dieser Typ hat eine der höchsten Messgenauigkeiten. Darüber hinaus wird die piezoelektrische Version in Situationen eingesetzt, in denen die Langlebigkeit des Geräts erforderlich ist, z. B.in Wassertemperatursensoren.
Thermoelektrik oder Thermoelemente
Eine ziemlich gebräuchliche Art zu messen. Das grundlegende Funktionsprinzip ist das Auftreten von elektrischem Strom in geschlossenen Stromkreisen von Leitern oder Halbleitern. In diesem Fall müssen sich die Lötstellen unbedingt in Temperaturindikatoren unterscheiden. Ein Ende wird in der Umgebung platziert, in der Sie messen müssen, und das andere wird zum Messen verwendet. Aus diesem Grund wird diese Option als Ferntemperatursensor betrachtet.
Natürlich gab es einige Nachteile. Der bedeutendste von ihnen kann als sehr großer Messfehler bezeichnet werden. Aus diesem Grund wird diese Methode in vielen technologischen Branchen selten angewendet, wo eine solche Werteverteilung einfach nicht akzeptabel ist. Ein Beispiel ist der Sensor zur Messung der Temperatur von Feststoffen „TSP Metran-246“. Es wird aktiv von metallurgischen Unternehmen in der Produktion eingesetzt, um diesen Parameter in Lagern zu kontrollieren. Das Gerät ist mit einem analogen Ausgangssignal zum Lesen ausgestattet und der Messbereich beträgt -50 bis +120 Grad Celsius.
Thermistorsensoren
Das Wirkprinzip lässt sich schon am Namen dieser Art ablesen. Der Betrieb eines solchen Temperatursensors nach dem Schema kann wie folgt beschrieben werden: Der Widerstand des Leiters wird gemessen. Robustes Design kombiniert mit sehr hoher PräzisionInformationen erh alten. Außerdem zeichnen sich diese Geräte durch eine ziemlich hohe Empfindlichkeit aus, wodurch die Schrittweite der Messwerte reduziert werden kann, und die Einfachheit der Leseelemente macht sie einfach zu bedienen.
Zum Beispiel können wir den Sensor 700-101BAA-B00 erwähnen, der einen Anfangswiderstand von 100 Ohm hat. Sein Messbereich reicht von -70 bis 500 Grad Celsius. Das Design besteht aus Nickelkontakten und Platinplatten. Dieser Typ wird am häufigsten in Industriegeräten und einer Vielzahl von Elektronikgeräten verwendet.
Akustische Sensoren
Extrem einfache Geräte, die die Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Umgebungen messen. Es ist bekannt, dass dieser Parameter stark von der Temperatur abhängt. Dabei sollten auch andere Parameter des Messmediums berücksichtigt werden. Einer der Anwendungsfälle ist die Messung der Wassertemperatur. Der Sensor liefert Daten, auf deren Grundlage Sie eine Berechnung durchführen können, für die Sie auch die Ausgangsinformationen über das gemessene Medium kennen müssen.
Der Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit, sie in geschlossenen Behältern zu verwenden. Üblicherweise dort eingesetzt, wo kein direkter Zugang zum Messmedium besteht. Hauptverbrauchergebiete dieser Methode sind naturgemäß Medizin und Industrie.
Halbleitersensoren
Das Funktionsprinzip solcher Geräte besteht darin, die p-n-Eigenschaften und ihre zu ändernÜbergang unter Temperatureinfluss. Die Messgenauigkeit ist sehr hoch. Dies wird durch die ständige Abhängigkeit der Spannung am Transistor von der aktuellen Temperatur gewährleistet. Außerdem ist das Gerät recht günstig und einfach herzustellen.
Als Beispiel für einen solchen Temperatursensor kann das Gerät LM75A perfekt dienen. Der Messbereich reicht von -55 bis +150 Grad Celsius und der Fehler beträgt nicht mehr als zwei Grad. Es hat auch einen ziemlich kleinen Schritt in der Größenordnung von 0,125 Grad Celsius. Die Versorgungsspannung variiert zwischen 2,5 und 5,5 V, während die Signalwandlungszeit eine Zehntelsekunde nicht überschreitet.
