Tali dispositivi sono presenti nella stragrande maggioranza della tecnologia odierna. Vari tipi di sensori di temperatura sono progettati per misurare questo indicatore per qualsiasi oggetto o sostanza. Per calcolare il valore vengono utilizzate varie caratteristiche dei corpi bersaglio o dell'ambiente in cui si trovano.
Classificazione secondo il principio di funzionamento
Tutti i sensori termici sono suddivisi in sei tipi principali in base al principio del loro funzionamento:
- pirometrico;
- piezoelettrico;
- termoresistivo;
- acustica;
- termoelettrico;
- semiconduttore.
Il principio generale di funzionamento e lo schema dei sensori di temperatura in ogni caso saranno leggermente diversi. Tuttavia, tutte le varianti di esecuzione possono distinguere alcune delle stesse caratteristiche. Inoltre, in una determinata situazione, è opportuno utilizzare proprio determinati tipi di sensori termici.
Pirometri o termocamere
Altrimenti possono essere chiamati contactless. Schema di lavorodi questo tipo di sensori di temperatura è che leggono il calore dai corpi riscaldati, a cui sono rivolti. Il punto positivo di questa varietà è che non è necessario un contatto diretto e un approccio all'ambiente di misurazione. Pertanto, gli esperti possono facilmente determinare gli indicatori di temperatura di oggetti molto caldi al di fuori del raggio di pericolosa vicinanza ad essi.
I pirometri, a loro volta, sono suddivisi in diverse varietà, tra cui interferometriche e fluorescenti, nonché sensori che funzionano secondo il principio di cambiare il colore della soluzione, a seconda della temperatura misurata.
Sensori piezoelettrici
In questo caso, lo schema di lavoro sottostante è solo uno. Tali dispositivi funzionano grazie a un piezorisonatore al quarzo. Il principio di funzionamento e il circuito del sensore di temperatura sono i seguenti. L'effetto piezo, che comporta la modifica delle dimensioni dell'elemento piezoelettrico utilizzato, è soggetto a una certa corrente elettrica.
L'essenza del lavoro è abbastanza semplice. A causa dell'alimentazione alternata di corrente elettrica con fasi diverse, ma con la stessa frequenza, si verificano oscillazioni del generatore piezoelettrico, la cui frequenza dipende in questo caso dalla temperatura specifica misurata del corpo o dell'ambiente. Di conseguenza, le informazioni ricevute vengono interpretate in valori specifici in gradi Celsius o Fahrenheit. Questo tipo ha una delle più alte accuratezza di misurazione. Inoltre, la versione piezoelettrica viene utilizzata in situazioni in cui è richiesta la durata del dispositivo, ad esempio,nei sensori di temperatura dell'acqua.
Termoelettrico o termocoppie
Un modo abbastanza comune per misurare. Il principio di base del funzionamento è la presenza di corrente elettrica nei circuiti chiusi di conduttori o semiconduttori. In questo caso, i punti di saldatura devono necessariamente differire per gli indicatori di temperatura. Un'estremità viene posizionata nell'ambiente in cui è necessario misurare e l' altra viene utilizzata per eseguire letture. Ecco perché questa opzione è considerata un sensore di temperatura remoto.
Certo, c'erano alcuni inconvenienti. Il più significativo di essi può essere definito un errore di misurazione molto grande. Per questo motivo, questo metodo è usato raramente in molti settori tecnologici, dove una tale diffusione di valori è semplicemente inaccettabile. Un esempio è il sensore per la misurazione della temperatura dei solidi "TSP Metran-246". Viene utilizzato attivamente dalle aziende metallurgiche nella produzione per controllare questo parametro nei cuscinetti. Il dispositivo è dotato di un segnale di uscita analogico per la lettura e l'intervallo di misurazione è compreso tra -50 e +120 gradi Celsius.
Sensori termistori
Il principio di azione può già essere giudicato dal nome di questo tipo. Il funzionamento di un tale sensore di temperatura secondo lo schema può essere descritto come segue: viene misurata la resistenza del conduttore. Design robusto combinato con un' altissima precisioneinformazioni ricevute. Inoltre, questi dispositivi sono caratterizzati da una sensibilità piuttosto elevata, che permette di ridurre il passo dei valori di misura, e la semplicità degli elementi di lettura li rende facili da usare.
Ad esempio, possiamo citare il sensore 700-101BAA-B00, che ha una resistenza iniziale di 100 ohm. Il suo campo di misura va da -70 a 500 gradi Celsius. Il design è assemblato da contatti in nichel e piastre di platino. Questo tipo è ampiamente utilizzato nei dispositivi industriali e in un'ampia varietà di elettronica.
Sensori acustici
Dispositivi estremamente semplici che misurano la velocità del suono in vari ambienti. È noto che questo parametro dipende in gran parte dalla temperatura. In questo caso, devono essere presi in considerazione anche altri parametri del mezzo misurato. Uno dei casi d'uso è la misurazione della temperatura dell'acqua. Il sensore fornisce dati sulla base dei quali è possibile effettuare un calcolo, per il quale è necessario conoscere anche le informazioni iniziali sul mezzo misurato.
Il vantaggio di questo metodo è la possibilità di utilizzarlo in contenitori chiusi. Solitamente utilizzato dove non c'è accesso diretto al mezzo misurato. Le principali aree di consumo di questo metodo, per ragioni del tutto naturali, sono la medicina e l'industria.
Sensori a semiconduttore
Il principio di funzionamento di tali dispositivi consiste nel modificare le caratteristiche p-n e le lorotransizione sotto l'influenza della temperatura. La precisione della misurazione è molto alta. Ciò è garantito dalla costante dipendenza della tensione sul transistor dalla temperatura attuale. Inoltre, il dispositivo è abbastanza economico e facile da produrre.
Per un esempio di tale sensore di temperatura, il dispositivo LM75A può funzionare perfettamente. L'intervallo di misurazione va da -55 a +150 gradi Celsius e l'errore non supera i due gradi. Ha anche un gradino piuttosto piccolo dell'ordine di 0,125 gradi Celsius. La tensione di alimentazione varia da 2,5 a 5,5 V, mentre il tempo di conversione del segnale non supera il decimo di secondo.
