Датчики температуры

Классификация датчиков температуры

В процессе развития технологий семейство температурных датчиков претерпело изменения. В настоящее время производители предлагают многочисленные варианты датчиков для использования в быту и во всех отраслях народного хозяйства.

Датчики температуры можно разделить на группы по двум критериям:

• Способ передачи и отображения данных.
• Принцип действия.

Комбинируя способы передачи с методом преобразования температуры в электричество, производители создают много моделей, ассортимент которых полностью закрывает потребности в подобных устройствах.

Аналоговые и цифровые датчики

В аналоговых устройствах нет необходимости преобразовывать сигнал в цифровой код, поэтому они недорого стоят и просты в обслуживании. К недостаткам можно отнести проблемы со шкалой. Широкий диапазон измеряемой температуры не позволит отображать ее с высокой точностью. И наоборот, хорошая точность не совмещается с отображением большого диапазона.

Цифровые измерители способны показывать значения температуры в широком диапазоне и с высокой точностью.

Их работу можно часто увидеть в бытовой технике. В состав входят следующие конструктивные элементы:

1. Вводы и выводы.
2. Чувствительный элемент;
3. Преобразователь аналогового сигнала в цифровой код;
4. Индикатор.

Стоимость цифрового измерителя выше, чем у аналогового ввиду наличия преобразователя (контроллера).

Организация датчиков по принципу действия

В природе существует много материалов, свойства которых позволяют применять их в электротехнике и электронике.

На этих свойствах и основаны принципы работы термодатчиков:

• Термопара. Работает на термоэлектрическом эффекте. У всех металлов есть такая величина, как валентность, т.е. количество свободных электронов, способных покинуть внешнюю атомарную орбиту. У каждого металла своя валентность. При нагреве свободные электроны получают дополнительную энергию и отрываются от атома. Если спаять два разных металла (цепь должна быть замкнутой) и нагреть место соединения, электроны начнут покидать атомы, создавая разность потенциалов, и возникнет электрический ток за счет разной валентности. Это явление называется эффектом Зеебека.
• Терморезистивные. В зависимости от температуры меняется электрическое сопротивление проводника. У каждого металла разная зависимость. За базовую величину согласно ГОСТ берется сопротивление проводника при 0°С. Для изготовления датчика на резисторах необходимо использовать металл, имеющий линейную зависимость. Считается, что лучше всего подходят платина и медь.
• Пьезоэлектрические. Работа основана на распространении колебаний в кристалле кварца, частота которых зависит от температуры окружающей среды.
• Акустические. Определяется скорость прохождения звуковых колебаний, которая зависит от температуры. Применяются для замеров в труднодоступных или опасных местах бесконтактным способом.
• Пирометрические. Улавливают малейшие колебания инфракрасного излучения поверхности. На их основе сделаны бесконтактные термометры, уловители тепловых потерь в трубах и зданиях, измерители температуры нагретых деталей и пр.

Современные датчики и измерители температуры производятся в разном исполнении в зависимости от места и условий использования. Инженерно-технический центр «УКАВТ» в своем ассортименте имеет аналоговые и цифровые устройства для разных сфер применения, в том числе для работы в агрессивных средах. Всегда окажем техническую поддержку и проконсультируем по профильным вопросам.