Bunday qurilmalar bugungi kunda texnologiyaning aksariyat qismida mavjud. Har qanday turdagi harorat sensori har qanday ob'ekt yoki modda uchun ushbu ko'rsatkichni o'lchash uchun mo'ljallangan. Qiymatni hisoblash uchun maqsadli jismlarning yoki ular joylashgan muhitning turli xususiyatlaridan foydalaniladi.
Faoliyat printsipiga ko'ra tasnifi
Barcha termal sensorlar ishlash printsipiga ko'ra oltita asosiy turga bo'linadi:
- pirometrik;
- piezoelektrik;
- termorezistiv;
- akustik;
- termoelektrik;
- yarim o'tkazgich.
Umumiy ishlash printsipi va harorat sensorlarining sxemasi har bir holatda biroz boshqacha bo'ladi. Biroq, ijro etishning barcha variantlari bir xil xususiyatlarning ayrimlarini ajratib ko'rsatishi mumkin. Bundan tashqari, muayyan vaziyatda termal sensorlarning aniq turlaridan foydalanish maqsadga muvofiqdir.
Pirometrlar yoki termal kameralar
Aks holda ularni kontaktsiz deb atash mumkin. Ish sxemasibu turdagi harorat sensori, ular qaratilgan isitiladigan jismlardan issiqlikni o'qiydi. Bu xilma-xillikning ijobiy tomoni shundaki, o'lchov muhitiga bevosita aloqa va yondashuvga ehtiyoj yo'q. Shunday qilib, mutaxassislar xavfli yaqinlik radiusidan tashqarida juda issiq jismlarning harorat ko'rsatkichlarini osongina aniqlashlari mumkin.
Pirometrlar, o'z navbatida, bir nechta navlarga bo'linadi, ular orasida interferometrik va lyuminestsent, shuningdek, qanday harorat o'lchanganiga qarab, eritma rangini o'zgartirish printsipi asosida ishlaydigan sensorlar mavjud.
Piezoelektrik datchiklar
Bu holda, ishning asosiy sxemasi faqat bitta. Bunday qurilmalar kvarts piezoresonatori tufayli ishlaydi. Harorat sensori ishlash printsipi va sxemasi quyidagicha. Amaldagi piezo element hajmini o'zgartirishni o'z ichiga olgan piezo effekti ma'lum bir elektr tokiga ta'sir qiladi.
Ishning mohiyati juda oddiy. Turli fazalar bilan elektr tokining o'zgaruvchan ta'minoti tufayli, lekin bir xil chastotada, piezoelektrik generatorning tebranishlari sodir bo'ladi, ularning chastotasi bu holda tananing yoki atrof-muhitning o'ziga xos o'lchanadigan haroratiga bog'liq. Natijada, olingan ma'lumotlar Selsiy yoki Farengeyt darajalarida ma'lum qiymatlarga talqin qilinadi. Ushbu turdagi eng yuqori o'lchov aniqliklaridan biriga ega. Bundan tashqari, piezoelektrik versiya qurilmaning chidamliligi talab qilinadigan holatlarda qo'llaniladi, masalan,suv harorati sensorlarida.
Termoelektrik yoki termojuftlar
Oʻlchashning juda keng tarqalgan usuli. Operatsionning asosiy printsipi - o'tkazgichlar yoki yarim o'tkazgichlarning yopiq davrlarida elektr tokining paydo bo'lishi. Bunday holda, lehim nuqtalari harorat ko'rsatkichlarida har xil bo'lishi kerak. Bir uchi siz o'lchashingiz kerak bo'lgan muhitga joylashtiriladi, ikkinchisi esa o'qishni olish uchun ishlatiladi. Shuning uchun bu parametr masofaviy harorat sensori hisoblanadi.
Albatta, kamchiliklar ham bor edi. Ulardan eng muhimini juda katta o'lchov xatosi deb atash mumkin. Shu sababli, bu usul ko'plab texnologik sohalarda kamdan-kam qo'llaniladi, bu erda qadriyatlarning bunday tarqalishi shunchaki qabul qilinishi mumkin emas. Misol tariqasida qattiq jismlarning haroratini o'lchash datchigi "TSP Metran-246" hisoblanadi. Ushbu parametrni rulmanlarda nazorat qilish uchun ishlab chiqarishda metallurgiya kompaniyalari tomonidan faol foydalaniladi. Qurilma o'qish uchun analog chiqish signali bilan jihozlangan va o'lchov diapazoni -50 dan +120 daraja Selsiyga teng.
Termistor sensorlari
Harakat printsipi allaqachon ushbu turdagi nomi bilan baholanishi mumkin. Sxema bo'yicha bunday harorat sensori ishlashini quyidagicha ta'riflash mumkin: o'tkazgichning qarshiligi o'lchanadi. Juda yuqori aniqlik bilan birlashtirilgan mustahkam dizaynma'lumot oldi. Shuningdek, bu qurilmalar ancha yuqori sezuvchanlik bilan ajralib turadi, bu qiymatlarni o'lchash bosqichini kamaytirishga imkon beradi va o'qish elementlarining soddaligi ularni ishlatishni osonlashtiradi.
Masalan, biz 700-101BAA-B00 datchigini eslatib o'tishimiz mumkin, uning dastlabki qarshiligi 100 ohm. Uning o'lchov diapazoni -70 dan 500 darajagacha. Dizayn nikel kontaktlari va platina plitalaridan yig'ilgan. Bu turdagi sanoat qurilmalari va turli elektronikalarda keng qo'llaniladi.
Akustik datchiklar
Turli muhitda tovush tezligini oʻlchaydigan juda oddiy qurilmalar. Ma'lumki, bu parametr ko'p jihatdan haroratga bog'liq. Bunday holda, o'lchangan muhitning boshqa parametrlarini ham hisobga olish kerak. Foydalanish holatlaridan biri suv haroratini o'lchashdir. Sensor ma'lumotlarni taqdim etadi, ular asosida siz hisob-kitob qilishingiz mumkin, buning uchun siz o'lchangan vosita haqidagi dastlabki ma'lumotlarni ham bilishingiz kerak.
Ushbu usulning afzalligi uni yopiq idishlarda ishlatish imkoniyatidir. Odatda o'lchangan muhitga to'g'ridan-to'g'ri kirish imkoni bo'lmagan joylarda qo'llaniladi. Tabiiy sabablarga ko'ra bu usulning asosiy iste'mol sohalari tibbiyot va sanoatdir.
Yarim o'tkazgichli datchiklar
Bunday qurilmalarning ishlash printsipi p-n xususiyatlarini va ularning o'zgarishidirharorat ta'sirida o'tish. O'lchov aniqligi juda yuqori. Bu tranzistordagi kuchlanishning joriy haroratga doimiy bog'liqligi bilan ta'minlanadi. Bundan tashqari, qurilma ancha arzon va ishlab chiqarish oson.
Bunday harorat sensori misolida LM75A qurilmasi mukammal xizmat qilishi mumkin. O'lchov diapazoni -55 dan +150 daraja Selsiygacha, xatolik esa ikki darajadan oshmaydi. Bundan tashqari, u 0,125 daraja Selsiy darajasida juda kichik qadamga ega. Besleme zo'riqishida 2,5 dan 5,5 V gacha o'zgarib turadi, signalni o'tkazish vaqti esa soniyaning o'ndan biridan oshmaydi.
