Схема температурного датчика: Схема датчика температуры — Лучшее отопление — Мир Антенн

Содержание

типы, устройство, принцип работы, схемы подключения

Контроль температуры повсеместно задействуется в технологических процессах, позволяя выбирать подходящий режим работы или отслеживать изменения состояния материала. Температурный режим одинаково важен как при включении духовки на кухне, так и в доменных печах при плавлении стали, а отклонение от нормальной работы может привести к аварии и травмированию людей. Чтобы избежать неприятных последствий и обеспечить возможность регулирования степени нагрева используется датчик температуры.

Разновидности, устройство и принцип работы

В ходе развития и совершенствования технологий датчик температуры, как измерительное приспособление, претерпел множественные изменения и модернизации. Благодаря чему сегодня они представлены в большом разнообразии, которые можно разделить по нескольким критериям. Так, в зависимости от способа передачи и отображения данных об измерениях температуры они подразделяются на цифровые и аналоговые. Цифровые устройства являются более современным решением, так как информация в них отображается на дисплее и передается по электронным каналам коммуникации, аналоговые имеют циферблатное отображение данных, электрический или механический способ передачи измерений.

В зависимости от принципа действия все датчики можно подразделить на:

термоэлектрические;
полупроводниковые;
пирометрические;
терморезистивные;
акустические;
пьезоэлектрические.

Термоэлектрические

В основе работы термоэлектрического датчика лежит принцип термопары (см. рисунок 1) – у всех металлов существует определенная валентность (количество свободных электронов на внешних атомарных орбитах, не задействованных в жестких связях). При воздействии внешних факторов, сообщающих свободным электронам дополнительную энергию, они могут покинуть атом, создавая движение заряженных частиц. В случае совмещения двух металлов с различным потенциалом выхода электронов и последующим нагреванием места соединения возникнет разность потенциалов, получившая название эффекта Зеебека.

Рис. 1. Устройство термопары

На практике применяется несколько разновидностей термоэлектрических датчиков температуры, так, согласно п.1.1 ГОСТ Р 50342-92 они подразделяются на:

вольфрамрений-вольфрамрениевые (ТВР) – применяется в средах с большой рабочей температурой порядка 2000°С;
платинородий-платинородиевые (ТПР) – отличаются высокой себестоимостью и высокой точностью измерений, применяются я в лабораторных измерениях;
платинородий-платиновые (ТПП) – оснащаются защитной трубкой из металла и керамической изоляцией, обладают высоким температурным пределом;
хромель-алюмелевые (ТХА) — широко применяются в промышленности, способны охватывать диапазон температуры до 1200°С, используются в кислых средах;
хромель-копелевые (ТХК) – характеризуются средним температурным показателем, монтируются только в неагрессивных средах;
хромель-константановые (ТХК) — актуальны для газовых смесей и разжиженных аэрозолей нейтрального или слабокислого состава;

никросил-нисиловые (ТНН) – применяются для устройств среднего температурного диапазона, но обладают длительным сроком эксплуатации;
медь-константановые (ТМК) – характеризуется наименьшим пределом измерений до 400°С, но отличается устойчивостью к влаге и некоторым категориям агрессивных сред;
железо-константановые (ТЖК) – применяются в среде с разжиженной атмосферой или вакуумного пространства.

Такое разнообразие температурных датчиков на основе термопары позволяет охватывать любые сферы человеческой деятельности.

Полупроводниковые

Изготавливаются на основе кристаллов с заданной вольтамперной характеристикой. Такие датчики температуры работают в режиме полупроводникового ключа, аналогично классическому биполярному транзистору, где степень нагревания сравнима с подачей потенциала на базу. При повышении температуры полупроводниковый датчик начнет выдавать большее значение тока. Как правило, самостоятельно полупроводник не используется для измерения нагрева, а подключается через цепь усилителя (см. рисунок 2).

Рис. 2. Подключение полупроводникового датчика через усилитель

Отличаются широким диапазоном производимых измерений и возможностью подстройки датчика в соответствии с рабочими параметрами оборудования. Являются высокоточным типом, мало зависящим от продолжительности эксплуатации. Обладают небольшими габаритами, за счет чего легко устанавливаются в схемах, радиоэлементах и т.д.

Пирометрические

Работают за счет специальных датчиков – пирометров, которые позволяют улавливать малейшие температурные колебания рабочей поверхности любого предмета. Непосредственно сам чувствительный элемент представляет собой матрицу, реагирующую на определенную частоту температурного диапазона. Этот принцип положен в основу измерений бесконтактным термометром, который получил широкое распространение в период борьбы с коронавирусом. Помимо этого их применение активно используется для тепловизионного контроля конструктивных элементов, оборудования, зданий и сооружений.

Рис. 3. Принцип действия пирометрического датчика

Терморезистивные

Такие датчики температуры выполняются на основе терморезисторов – устройств с определенной зависимостью сопротивления от степени нагрева основного материала. С повышением температуры, изменяется и проводимость резистора, благодаря чему вы можете следить за состоянием нужного объекта.

Основным недостатком терморезистивного датчика является малый диапазон измеряемой температуры, но он способен обеспечивать хороший шаг измерений и высокую точность в десятых и сотых долях градусов Цельсия. Из-за чего их нередко включают в цепь с применением усилителя, расширяющего рабочие пределы.

Акустические

Акустические датчики температуры функционируют по принципу определения скорости прохождения звуковых колебаний в зависимости от температуры материала или поверхности . Непосредственно сам сенсор производит сравнение скорости звука, генерируемого источником, которая будет отличаться, в зависимости от степени нагрева (см. рисунок 4). Такой тип является бесконтактным и позволяет производить замеры в труднодоступных местах или на объектах повышенной опасности.

Рис. 4. Звуковой датчик температуры

Пьезоэлектрические

Работа датчика основана на эффекте распространения колебаний кварцевого кристалла при прохождении электрического тока. Но, в зависимости от температуры окружающей среды, будет меняться и частота колебаний кристалла. Принцип фиксации температурных изменений заключается в измерении частоты колебаний и последующем сравнении с установленной градуировкой номиналов для разных температур.

Схемы подключения

Основные отличия в подключении датчика температур обуславливаются сферой его применения и конструктивными особенностями. Так, в рамках статьи, мы рассмотрим несколько наиболее распространенных и интересных вариантов. Таковыми является подключение с помощью двухпроводной и трехпроводной схемы.

Рис. 5. Двухпроводная схема подключения

На рисунке 5 приведен вариант двухпроводного присоединения измерительного устройства. Этот принцип рекомендуется для всех датчиков температуры с небольшим расстоянием до контролируемого объекта. Так как сопротивление самого чувствительного элемента R_t мало измениться от сопротивления соединительных проводников R₁ и R₂, соответственно, поправка на измерения будет минимальной.

Рис. 6. Трехпроводная схема подключения

При больших расстояниях, от 150 м и более, подключение датчика следует выполнять по трехпроводной схеме, в которой существенно снижается погрешность на сопротивление в проводах R₁, R₂, R₃.

Рис. 7. Схема подключения датчика температуры двигателя

Практически в каждом современном авто осуществляется постоянный контроль температурных параметров мотора. Поэтому использование датчика является обязательным требованием безопасности. Согласно двухпроводной схемы (рисунок 7) датчик подключается одним выводом на отдельно стоящий концевик капота, который не имеет каких-либо подключений к цепи. А второй вывод, подсоединяется к блоку сигнализации установленным порядком, в соответствии с моделью.

Рис. 8. Схема подключения цифрового датчика температуры

На рисунке 8 приведен пример включения цифрового датчика Dallas. Это модель с тремя выводами, первый из которых, согласно распиновки GND подключается к заземляющему выводу микроконтроллера, второй DATA к выводу PIN 2, а третий к клемме питания +5 В. Между третей и второй ножкой включается резистор на 4,7кОм.

Примение

Сфера применения датчиков температуры охватывает как бытовые приборы, так и оборудование общепромышленного назначения, сельскохозяйственную отрасль, военную промышленность, аэрокосмический сектор. Каждый из вас может встретить их у себя дома в нагревательных приборах – бойлерах, духовках, мультиварках или хлебопечках.

В тяжелой промышленности тепловые сенсоры позволяют контролировать степень нагрева печей, воздуха в рабочей области, состояние трущихся поверхностей. В медицине их используют для контроля температуры в труднодоступных местах или для упрощения различных процедур.

Многие автолюбители часто сталкиваются с анализаторами температуры, контролирующими состояние масла или другой охлаждающей жидкости. На сети железных дорог они позволяют отслеживать нагрев букс и колесных пар. В энергетике с их помощью обследуются контактные соединения и качество прилегания поверхностей.

Как подобрать?

При выборе датчика температуры необходимо руководствоваться такими критериями:

если датчик будет соприкасаться или располагаться внутри измеряемой среды, то берется контактная модель, если находиться вне объекта, то бесконтактная;
условия и состояние среды, в которой он будет функционировать (влажность, агрессивные вещества и т.д.) должны соответствовать возможностям датчика;

шаг и градуировка измерений должны обеспечивать удобную эксплуатацию и датчика, и оборудования;
если датчик подлежит замене в ходе эксплуатации, то устанавливаются сменные варианты;
при выборе датчика температуры для замены неисправного, лучше воспользоваться его VIN кодом;
предел рабочих температур должен охватывать все возможные значения нагрева, некоторые из них приведены в таблице ниже.

Таблица: температурные пределы датчиков термоэлектрического типа

Тип	Состав	Диапазон температур
T	медь / константан	от -250 °C до 400 °C
J	железо / константан	от -180 °C до 750 °C
E	хромель / константан	от -40 °C до 900 °C
K	хромель / алюмель	от -180 °C до 1 200 °C
S	платина-родий (10 %) / платина	от 0 °C до 1 700 °C
R	платина-родий (13 %) / платина	от 0 °C до 1 700 °C
B	платина-родий (30 %) / платина-родий (6 %)	от 0 °C до 1 800 °C
N	нихросил / нисил	от -270 °C до 1 280 °C
G	вольфрам / рений (26 %)	от 0 °C до 2 600 °C
C	вольфрам-рений (5 %) / вольфрам-рений (26 %)	от 20 °C до 2 300 °C
D	вольфрам-рений (3 %) / вольфрам-рений (25 %)	от 0 °C до 2 600 °C

Использованная литература

Виглеб Г «Датчики», 1989
Фрайден Дж «Современные датчики. Справочник» 2005
Ананьева Н.Г., Ананьева М.С., Самойлов В.Н «Измерение температуры» 2015
Дж. Вебстер «Справочник по измерениям, сенсорам и приборам» 2006

Датчики температуры. Виды и работа. Как выбрать и применение

Датчики температуры нужны для того, чтобы проконтролировать температуру в помещении, жидкости, твердого объекта или расплавленного металла.

Виды и принцип действия

Основой действия температурных датчиков в автоматизированном управлении является изменение температуры в электрический сигнал. Это обуславливает преимущества электрических измерений: результаты легко передавать по сети, скорость передачи может быть достаточно высокой. Величины могут преобразовываться друг в друга и обратно. Цифровой код создает повышенную точность замера, скорость и чувствительность.

Термопары

Термопара представляет собой две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. При разности температур между горячим и холодным концом в цепи возникает электрический ток. Величина этого электрического тока зависит от термоэлектрической силы термопары, составляет от 40 до 60 мкВ, в зависимости от материала термопары. Материал термопары может быть разным. Это могут быть никель-хромовые, хромо-алюминиевые, железо-никелевые, железо-константановые и т.д.

Термопара является высокоточным датчиком температуры, однако эту точность достаточно проблематично снять. Термопара является относительным датчиком температуры, уровень ее напряжения имеет зависимость от температурной разности между спаями. При этом холодный спай находится при комнатной температуре или при какой-либо другой.

Рассмотрим работу термопары ближе. Есть две термопары и две температуры горячего и холодного конца. Соответственно ЭДС зависит от разности температур. Температуру холодного спая необходимо компенсировать. Аппаратным способом компенсации является использование второй термопары, которая помещена в заранее известную температуру.

Программным способом компенсации является использование другого датчика температуры, на этот раз абсолютного, который помещается в изотермическую камеру вместе с холодными спаями и контролирует их температуру с заданной точностью. Имеются трудности снятия данных с термопары.

Во-первых, она нелинейная. В ГОСТе заботливо введены коэффициенты полинома для перевода ЭДС в температуру и обратно. Эти полиномы большого порядка, но ничто не запрещает спокойно их посчитать силами контроллера.

Во-вторых, другая проблема заключается в том, что термо-ЭДС термопары измеряется в единицах и сотнях микровольт. Соответственно, использование широко доступных аналогоцифровых преобразователей приведет к полному провалу. Нужны прецизионные многоразрядные малошумящие аналогоцифровые преобразователи для того, чтобы использовать термопару в своих конструкциях.

Терморезисторы

Гораздо более простым способом измерения стало применение терморезисторов. Они работают на зависимости сопротивления материалов от внешней температуры. Металлические термометры сопротивления, в частности платиновые обладают очень высокой точностью и линейностью. Термометры сопротивления определяются двумя основными характеристиками.

Это базовое сопротивление термометра при определенной температуре. В ГОСТе базовым сопротивлением считается сопротивление при 0 градусах по Цельсию. ГОСТ рекомендует использование нескольких номиналов сопротивлений в Омах и температурный коэффициент, который определяется как разность сопротивлений нашей температуры и при 0 градусов, деленной на нашу температуру и t нуля градусов, умноженную на единицу, деленную на базовое сопротивление.

Т_кс = (R_e – R_0c) / (T_e – T_0c) *1/R_0c

В ГОСТе на терморезисторы вы найдете температурный коэффициент для различных термометров из платины, меди и никеля. Кроме того, там присутствуют коэффициенты полинома для расчета температуры из текущего сопротивления резистора. Одной из проблем термометров сопротивления является очень низкий температурный коэффициент сопротивления. Однако, измерять сопротивление с высокой точностью гораздо проще, чем очень малые значения напряжения в отличие от термопар.

Одним из способов измерения сопротивления является включение нашего термосопротивления в цепь источника тока и измерение дифференциального напряжения. Использование полупроводников даст нам температурный коэффициент доли единицы процента, их гораздо проще измерять с помощью аналогоцифровых преобразователей. Есть интегральные микросхемы датчиков температуры, аналоговый выход которых уже соответствует питаемому напряжению. Такие датчики температуры можно напрямую подключать к аналогоцифровому преобразователю и спокойно оцифровывать его с помощью восьми- или десятибитного АЦП.

Комбинированный датчик

Помимо интегральных схем с выходом, существуют датчики с цифровым интерфейсом. Одним из популярных датчиков является комбинированный датчик температуры и влажности серии SHT1. Этот датчик позволяет измерять температуру с точностью + 2 градуса и влажность с точностью + 5 градусов. Главной проблемой данного датчика температуры является то, что там решили оптимизировать интерфейс. Он позволяет подключать параллельные устройства.

Цифровой датчик

Цифровой датчик температуры DS18B20, который представляет собой трехвыводную микросхему, позволяет с высокой точностью до 0,5 градуса получать температуру с множеством параллельно работающих датчиков. В этом датчике широкий интервал температур от -55 до +125 градусов. Основной его недостаток – медлительность. Вычисления с максимальной точностью он делает за 750 мс. Ввиду инерционности корпуса датчика температуры опрашивать его нет никакого смысла.

Бесконтактные датчики (пирометры)

В этом датчике имеется специальная тонкая пленка, поглощающая инфракрасные излучения, тем самым нагревающаяся. Такие бесконтактные термосенсоры используются в тепловизорах. Там имеется не один тепловой датчик, а матрица. Они позволяют на расстоянии до 3 метров детектировать тепловой объект.

Кварцевые преобразователи температуры

Для того, чтобы измерить температуру в интервале -80 +250 градусов применяют кварцевые преобразователи. Они работают на частотной зависимости кварца от температуры. Действие датчиков происходит на частотной зависимости. Функция преобразователя меняется от расположения среза по осям кристалла.

Кварцевые датчики работают с высокой чувствительностью, разрешением, стабильностью. Эти свойства делают их перспективными в использовании. Они получили большое распространение в цифровых термометрах.

Шумовые датчики температуры

Работа шумовых датчиков заключается на зависимости шумовой разности потенциалов на резисторе от температуры. Практически реализовать способ измерения температуры шумовыми датчиками можно, сделав сравнение шумов 2-х одинаковых резисторов, один находится при определенной температуре, 2-й при измеряемой температуре. Шумовые датчики температуры применяются для температурного интервала -270 -1100 градусов.

Преимуществом шумовых датчиков стала возможность измерения температуры в термодинамике на вышеописанной закономерности. Но это осложнено трудным измерением напряжения шума, так как оно мало и сравнимо с шумом усилителя.

Датчики температуры ЯКР (ядерного квадрупольного резонанса)

Термометры ЯКР работают за счет действия градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, которое вызвано отклонением заряда от симметрии сферы. Это создает процессию ядер. Частота имеет зависимость от градиента поля решетки. Для разных веществ имеет величину до тысяч МГц. Градиент зависит от температуры, с ее возрастанием частота ЯКР уменьшается.

Датчики температуры ЯКР образуют ампулу с веществом, помещенную в обмотку индуктивности, которая соединена с контуром генератора. Когда частота генератора совпадает с частотой ЯКР, то энергия генератора поглощается. Допуск замера температуры -263 градуса равен

+ 0,02 градуса, а температуры 27 градусов +0,002 градуса. Преимуществом термометров ЯКР становится стабильность, неограниченная по времени, недостатком является значительная нелинейность преобразующей функции.

Объемные преобразователи

Объемные датчики действуют на расширении и сжатии веществ при изменении температуры. Диапазон действия преобразователей определяется, насколько стабильны свойства материалов. Датчиками делают измерения температуры в интервале -60 -400 градусов. Допуск измерения составляет от 1 до 5%. Интервал работы датчика с жидкостью может зависеть от температуры закипания и замерзания. Погрешности измерения датчиков на жидкости от 1 до 3%, определяются температурой среды.

Нижняя граница измерения преобразователей на газе определяется температурой перехода газа в жидкое состояние, верхняя граница – стойкостью баллона к воздействию температуры.

Параметры выбора датчика температуры

Диапазон рабочей температуры.
Возможность погружения датчика в объект измерения или среду. Если это невозможно, то лучше выбрать пирометр или термометр.
Условия проведения замеров. Если нужно измерять в агрессивной среде, то надо выбирать датчик в коррозионностойком корпусе, или бесконтактного типа. Также следует определить наличие давления, влажности и т.д.
Время работы датчика до калибровки или замены. Многие датчики не могут долго и стабильно работать (термисторы).
Величина сигнала выхода. Существуют датчики температуры, выдающие сигнал по току, или в градусах.
Технические данные: погрешность, разрешение, напряжение, время сработки. Для полупроводников важен тип корпуса.

Датчик температуры LM35. Описание, схема подключения, datasheet

Датчик температуры LM35 представляет собой интегральную схему предназначенную для измерения температуры, используется в устройствах, так или иначе связанных с контролем температуры. LM35 является недорогой, надежной и достаточно точной микросхемой (погрешность измерения составляет около ± 0,5º С). Применение датчика LM35 намного предпочтительнее, чем использование термистора, из-за точности измерения.

Датчик температуры LM35 — описание

Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Как вы можете видеть на приведенном выше рисунке, LM35 имеет три вывода, два из которых предназначены для питания датчика, а третий является выходом. Для получения точных результатов LM35 не требует какой-либо калибровки.

Достоинства датчика LM35: линейная зависимость выходного сигнала (температура/напряжение), низкое выходное сопротивление, встроенная схема калибровки. Датчик может работать в диапазоне от -55 º до 150 º С.

Как было сказано ранее, аналоговый сигнал на выходе прямо пропорционален изменению температуры в градусах Цельсия, и на каждый градус приходится 10мВ. Ток потребления датчика составляет около 60 мкА, и из-за этого саморазогрев LM35 составляет всего 0,1 º С.

Параметры LM35

Корпус и цоколевка датчика LM35

В основном датчик LM35 выпускается в корпусе TO-92. Но он так же может быть в корпусе TO-220 или TO-46. Их характеристики одинаковы, различие только в конкретных областях применения.

Например, в отличие от корпуса TO-92, датчик в металлическом корпусе TO-46 может быть использован для контактного измерения температуры поверхности. Датчик в TO-92 используется в основном для измерения температуры воздуха.

Пример использования температурного датчика LM35

Пример применения LM35 можно продемонстрировать на простой схеме, которая путем переключения светодиодов, показывает превышение заданного порога температуры:

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

В данной схеме операционный усилитель 741 используется в качестве компаратора. ОУ сконфигурирован как неинвертирующий усилитель. Это означает, что, когда LM35 регистрирует температуру выше установленного уровня, на выходе ОУ появляется положительный уровень и загорается красный светодиод, а когда температура падает ниже заданного уровня, на 741 возникает отрицательный уровень напряжения, что приводит к загоранию зеленного светодиода. Переменным резистором R2 задается порог переключения.

Скачать datasheet LM35 (246,0 KiB, скачано: 3 389)

Система многоканального бесконтактного температурного контроля «Зной». Пирометрический датчик температуры.

Опросный лист

Система бесконтактного температурного контроля «Зной» предназначена для осуществления непрерывного многоканального дистанционного контроля температур любых труднодоступных зон объектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (пищевая и сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль), измерении температуры поверхности любого рода.

Приборы используются в роли средства безопасного бесконтактного измерения температур объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур, высокого напряжения или труднодоступных местах. На объектах энергетической отрасли в распределительных устройствах для контроля температуры главных цепей — контактов высоковольтного выключателя или разъединителя, соединений сборных шин, места соединения и оконцевания кабельных муфт находящихся под напряжением. Их можно применять в качестве теплолокаторов, для определения областей критических температур в различных производственных сферах например для включения вентиляторов охлаждения.

Состав системы

Система состоит из модуля температурного контроля и набора бесконтактных пирометрических датчиков температуры ДТП-300 (Датчик Температуры Пирометрический). Модуль бесконтактного температурного контроля имеет металлический корпус с кронштейном для крепления на DIN-рейку. Датчик температуры выполнен в металлическом корпусе. Все датчики, применяемые в системе, подключаются к модулю температурного контроля параллельно посредством кабельного шлейфа. Каждый датчик опционально может быть снабжен лазерным указателем места измерения температуры.

Работа системы

При подаче напряжения питания на систему «Зной» модуль температурного контроля производит последовательный циклический опрос всех подключенных датчиков. Типовая функция модуля – это сигнализация с помощью светодиодных индикаторов и сухих контактов реле о превышении установленных порогов температуры хотя бы на одном из подключенных датчиков. Модуль имеет три релейных канала сигнализации COM1, СОМ2 и СОМ3, для каждого из которых может быть установлена необходимая рабочая функция, например, контроль связи со всеми температурными датчиками, или сигнализация превышения установленного порога значения температуры какого-либо или нескольких выбранных датчиков. Описание всех функций доступно в опросном листе на систему.

Модуль также снабжен светодиодными индикаторами для визуального контроля работы системы:

Индикатор контроля питания — контроля наличия напряжения питания.
Индикатор связи с датчиками — двуцветный индикатор, зеленый свет которого сигнализирует о нормальной связи со всеми датчиками, вспышки красного цвета сигнализируют о сбоях в получении информации с датчиков.
Индикатор превышения температурного порога 1.
Индикатор превышения температурного порога 2.

Все настройки (значения температурных порогов, значение гистерезисов отпускания реле, количество датчиков в системе и др.) хранятся в энергонезависимой памяти модуля и могут быть изменены пользователем. Для внесения изменений необходимо подключиться к разъему интерфейса RS-485 модуля с помощью персонального компьютера, адаптера RS-485 и программной утилиты работы с модулем.

Интерфейс RS-485 с поддержкой протокола Modbus RTU на борту модуля также предоставляет пользователя возможность удаленного получения данных о значениях температур всех подключенных датчиков в непрерывном режиме.

Технические характеристики

Параметры	Значение
Напряжение питающей сети и сигналов дискретных входов перем/пост, В	85—265/120—375
Номинальная потребляемая от сети мощность, Вт не более	2
Количество каналов измерения температур	15
Количество выходов типа «сухой контакт»	3
Максимальное рабочее напряжение контактов сигнального реле, перем/пост В	220
Максимальный рабочий ток контактов сигнального реле, А	2
Соотношение диаметра пятна зоны измерения к расстоянию от датчика до поверхности измерения	1:3, 1:8
Диапазон измерения температур, °С	-40…+300
Максимальная погрешность измерения температуры в всем диапазоне измеренния, градусов Цельсия	±4
Диапазон рабочих температур модуля, °С	-40…+60
Диапазон рабочих температур датчика, °С	-40…+60
Относительная влажность воздуха, %	30—80
Габаритные размеры модуля температурного контроля, ДхШхВ, мм	117х70х30

Схема электрическая подключения модуля температурного контроля

Х1 — разъем для подключения внешних устройств приема команд сигнализации.

Х2 — разъем интерфейса RS-485 для подключения адаптера связи с устройством.

Х3 — разъем для подключения питания.

Схема электрическая подключения датчиков ДТП-300

Датчики температуры подключаются по параллельной схеме. Данное решение является наиболее оптимальным, так как подключение всех датчиков к модулю производится одним кабелем. К клемме 5 датчика, которая гальванически соединена с его корпусом, подключается экран кабеля. При установке в устройствах имеющих металлическую оболочку, заземление датчика к корпусу производится подключением заземляющего провода либо непосредственно к корпусу датчика с применением царапающей шайбы, либо к клемме 5 датчика.

Особенности организации системы температурного мониторинга высоковольтных контактных соединений на базе пирометрических датчиков ДТП-300

Для обеспечения заявленной достоверности значения температуры металлическую (медную, алюминиевую, стальную и т.д.) поверхность зоны мониторинга НЕОБХОДИМО покрыть полимерным покрытием. Возможный тип покрытия
1. термоусадочная трубка (при условии отсутствия воздушного зазора между трубкой и металлом или плотного прилегания трубки к металлу)
2. термостойкая краска любого цвета, например, термостойкая эмаль Церта +700 / +500 °С RAL 8017
3. NITOFLON 973 UL-S — тефлоновая пленка (PTFE) армированная стеклотканью самоклеящаяся в роликах
Поверхность зоны мониторинга может быть не плоскостью, а трехмерной объемной поверхностью, при этом достоверность значения температуры сохраняется при условии покрытия поверхности, а также соблюдения расстояния от датчика ДТП-300 до поверхности, исходя из оптических показателей датчика ДТП-300.
Допускается устанавливать датчик ДТП-300 не только по нормали измерительной оси датчика к поверхности, но и под углом до 30 градусов между измерительной осью датчика и поверхностью. При этом значение температуры сохраняет свою достоверность, при условии покрытия поверхности и соблюдения расстояния от датчика до поверхности. При выборе или расчете расстояния необходимо учитывать, что измерительное пятно в этом случае не круглое, а эллиптическое, кривизна эллипса зависит от угла. Рекомендуем геометрически оценить при проектировании, умещается ли эллиптическое пятно целиком с запасом на поверхности мониторинга в данном случае.

Габаритные и установочные размеры датчика ДТП-300

Габаритные размеры модуля температурного контроля

Схемы контроля температуры.

Датчик температуры (рис.1). Датчиком температуры служит терморезистор R3 (сопротивлением 10 кОм±30%). На микросхеме DA1 (К140УД7, К140УД6, К140УД608, К140УД708) реализован усилитель постоянного тока. Коэффициент усиления регулируется изменением сопротивления R7. В средней точке делителя R5, R6, напряжение должно составлять +3,2…3,6 В.

Рис. 1. Пример электрической схемы датчика температуры.

Перед первым включением схемы регулятор переменного резистора устанавливается в среднее положение. Выход приставки подключается к щупам цифрового вольтметра с пределом измерения постоянного напряжения 25 В. Настройка узла производится с эталонным датчиком температуры — любым термометром. Терморезистор по паспортным данным имеет сопротивление 10 кОм при температуре +25°С. При комнатной температуре изменением сопротивления R7 нужно добиться таких показаний на ЖКИ вольтметра, какую температуру показывает эталонный термометр.

При удалении терморезистора от узла более чем на 50 см соединительные провода нужно экранировать. При считывании показаний прибора следует учитывать инерционность изменения сопротивления терморезистора.

Пороговый температурный переключатель (рис. 2). Работа устройства основана на том, что сопротивление терморезистора R2 (с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления) увеличивается при понижении температуры окружающей среды и наоборот, уменьшается при увеличении окружающей температуры. Эту простую схему рекомендуется использовать как пороговый переключатель, который контролирует определенный параметр. Причем в качестве датчиков можно применять различные приборы: терморезисторы и фоторезисторы. Для терморезисторов необходимо, чтобы его сопротивление составляло 4,7… 10 кОм при температуре 20°С.

Рис. 2. Электрическая схема порогового температурного переключателя.

В устройстве применяется терморезистор ММТ-4. Если использовать в качестве датчика фоторезистор, то подходят приборы СФЗ-1, СФЗ-4, ФСК и другие аналогичные. Причем важно, что для улучшения чувствительности устройства (крутизны реакции на изменение окружающей среды и уменьшения инерционности переключения) необходимо включать несколько фото- или термочувствительных элементов параллельно. Рассмотрим работу данного электронного узла.

При увеличении температуры окружающей среды сопротивление термистора R2 падает, а т. к. он включен в делитель напряжения, это приводит к нарушению баланса напряжений на прямом (вывод 3 микросхемы DA1) и инверсном (вывод 2) входах операционного усилителя. Тогда, напряжение, снимаемое с выхода ОУ (вывод 6 микросхемы DA1), стремится к нулю. Реле К1 включается. При возвращении сопротивления датчика R2 в исходное состояние реле выключается. Исполнительные контакты реле К1.1 коммутируют устройства нагрузки, такие как тепловентилятор, включенный в соответствующий режим, — обдув горячим или холодным воздухом.

Этот узел нуждается в несложной настройке. Необходимо подключить между выводом 2 ОУ и общим проводом осциллограф или вольтметр постоянного тока с пределом измерения 25 В и регулировкой переменного резистора R3 установить на инверсном входе микросхемы DA1 напряжение 4…5 В. Таким образом операционному усилителю задается опорное напряжение, с которым будет впоследствии сравниваться напряжение с термодатчика.

Микросхема DA1 — популярный операционный усилитель К140УД6. Его можно заменить на К140УД7, К140УД608, К140УД708 без каких-либо изменений в схеме. Резистор в цепи обратной связи R5 и диод VD1 необходимы для устранения дребезга контактов при включении и выключении реле. В качестве К1 применяется маломощное электромагнитное реле с током срабатывания 10…20 мА и рабочим напряжением 8…11 В, например, РЭС15 (РС4.591.003), РЭС49 (РС4.569.426), РЭС48А (РС4.590.216) или аналогичные. Можно вместо реле использовать силовые переключающие схемы на симисторах. Датчик температуры — терморезистор R2 — следует располагать как можно ближе к основной схеме, чтобы на соединительных проводах не возникали помехи и наводки.

Как подключить датчик PT100 к аналоговому модулю расширения LOGO! AM2 PT100 или AM2 RTD?

Инструкция по подключению датчика PT100.

Датчик PT100 к аналоговому модулю расширения LOGO! AM2 PT100 или AM2 RTD может быть подключен по 2-х проводной, 3-х проводной или 4-х проводной схеме.

Описание
2-х проводная схема подключения
В случае 2-х проводной схемы подключения (рис. 1) не выполняется коррекция измерения, вызванная сопротивлением проводов (длины линии). Необходимо установить перемычку между клеммами U1- и IC1:

3-х проводная схема подключения
В случае 3-х проводной схемы подключения (рис. 2) сопротивление подводящих проводов компенсируется и не влияет на результат измерения. Для корректных результатов измерения, все провода должны иметь одно и то же сопротивление. Это достигается при одинаковой длине и сечении всех проводов.

4-х проводная схема подключения
В случае 4-х проводной схемы подключения у датчика (рис. 3), можно подключить PT100 по 3-х проводной схеме. Четвертый провод (клемма) датчика PT100 не используется.

Примечание
Для определения назначения проводов (клемм) датчика PT100 можно использовать мультиметр или технические данные датчика. Для определения назначения проводов (клемм) мультиметром, измерьте сопротивление между клеммами датчика (рис. 4). Если сопротивление порядка 100 Ом, то определен вход и выход датчика. Если между клеммами сопротивление близко к нулю, то определены вторые (дублирующие) клеммы входа и выхода датчика.

Дополнительная информация

Дополнительная информация по аналоговому модулю расширения AM2 RTD доступна в руководстве по LOGO! . 100761780
Информация о считывании значений датчика PT100 в программе LOGO! и о переключении цифровых выходов в функции температуры доступна по ссылке 15398450

Схема датчика температуры | Датчики температуры

Датчики температуры. Часть третья. Термопары

Термопара. Краткая история создания, устройство, принцип работы

Внешне термопара устроена очень просто: две тоненькие проволочки просто сварены между собой в виде аккуратного маленького шарика. Некоторые современные цифровые мультиметры китайского производства комплектуются термопарой, которая позволяет измерять температуру не менее, чем до 1000°C, что дает возможность проверить температуру нагрева паяльника или утюга, которым собираются пригладить лазерную распечатку к стеклотекстолиту, а также во многих других случаях.

Конструкция такой термопары очень проста: оба проводка спрятаны в трубку из стекловолокна, и при этом даже не имеют заметной на глаз изоляции. С одной стороны проволочки аккуратно сварены, а с другой имеют вилку для подключения к прибору. Даже при таком примитивном исполнении результаты измерения температуры особых сомнений не вызывают, если, конечно, не требуется точность измерения класса 0,5°C и выше.

В отличии от только что упомянутых китайских термопар, термопары для применения в промышленных установках имеют конструкцию более сложную: собственно измерительный участок термопары помещается в металлический корпус. Внутри корпуса термопара находится в изоляторах, как правило, керамических, рассчитанных на высокую температуру.

Вообще термопара является самым распространенным и самым старым термодатчиком. Ее действие основывается на эффекте Зеебека. который был открыт еще в 1822 году. Для того, чтобы ознакомиться с этим эффектом, мысленно соберем несложную схему, показанную на рисунке 1.

Рисунок 1.

На рисунке показаны два разнородных металлических проводника М1 и М2, концы которых в точках А и В просто сварены между собой, хотя везде и всюду эти точки называются почему-то спаями. Кстати, многие домашние умельцы-кустари для самодельных термопар, предназначенных для работы при не очень высоких температурах, вместо сварки пользуются как раз пайкой.

Вернемся снова к рисунку 1. Если вся эта конструкция будет просто лежать на столе, то эффекта от нее не будет никакого. Если же один из спаев чем-нибудь нагреть, ну хотя бы спичкой, то в замкнутой цепи из проводников М1 и М2 потечет электрический ток. Пусть он будет весьма слабым, но все-таки он будет.

Чтобы в этом убедиться, достаточно в этой электрической цепи разорвать один провод, причем любой, и в получившийся разрыв включить милливольтметр, желательно со средней точкой, как показано на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Если теперь один из спаев нагреть, например спай А, то стрелка прибора отклонится в левую сторону. При этом температура спая A будет равняться TA = TB + ΔT. В этой формуле ΔT = TA — TB есть разность температур между спаями A и B.

На рисунке 3 показано, что будет, если нагреть спай B. Стрелка прибора отклонится в другую сторону, причем в обоих случаях, чем больше будет разность температур между спаями, тем на больший угол отклонится стрелка прибора.

Описанный опыт как раз иллюстрирует эффект Зеебека, смысл которого в том, что если спаи проводников A и B имеют разные температуры, то между ними возникает термоэдс, величина которой пропорциональна разности температур спаев. Не следует забывать, что именно разности температур, а не какой-то температуре вообще!

Если же оба спая имеют одинаковую температуру, то никакой термоэдс в цепи не будет. При этом проводники могут находиться при комнатной температуре, нагреты до нескольких сот градусов, или на них будет воздействовать отрицательная температура – все равно никакой термоэдс получено не будет.

Что же меряет термопара?

Предположим, что один из спаев, например A, (обычно его называют горячим) поместили в сосуд с кипящей водой, а другой спай B (холодный) остался при комнатной температуре, например, 25°C. Именно 25°C в учебниках физики считается нормальными условиями.

Температура кипения воды в нормальных условиях 100°C, поэтому выработанная термопарой термоэдс, будет пропорциональна разности температур спаев, которая в этих условиях составит всего 100 -25 = 75°C. Если же температура окружающей среды будет изменяться, то и результаты измерений будут больше походить на цену на дрова, нежели на температуру кипящей воды. Как же получить правильные результаты?

Вывод напрашивается сам собой: нужно холодный спай охладить до 0°C, тем самым задав нижнюю опорную точку шкалы температуры по Цельсию. Проще всего это сделать, поместив холодный спай термопары в сосуд с тающим льдом, ведь именно эта температура принята за 0°C. Тогда в предыдущем примере все будет правильно: разница температур горячего и холодного спаев составит 100 – 0 = 100°C.

Конечно, решение простое и верное, но каждый раз искать где-то сосуд с тающим льдом и длительное время в таком виде его сохранять, просто технически невозможно. Поэтому вместо льда применяются различные схемы компенсации температуры холодного спая.

Как правило, полупроводниковым датчиком измеряется температура в зоне холодного спая. а уже электронная схема добавляет этот результат в общее значение температуры. В настоящее время выпускаются специализированные микросхемы для термопар, имеющие встроенную схему компенсации температуры холодного спая .

В ряде случаев для упрощения схемы в целом можно от компенсации просто отказаться. Простой пример терморегулятор для паяльника. если паяльник постоянно в руках, то, что мешает чуть подкрутить регулятор, убавить или прибавить температуру? Ведь тот, кто умеет паять, видит качество пайки и вовремя принимает решения. Схема такого терморегулятора достаточно проста и показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема простого терморегулятора ( для увеличения нажмите на рисунок).

Как видно из рисунка схема достаточно проста и не содержит дорогих специализированных деталей. Ее основу составляет отечественная микросхема К157УД2 – сдвоенный малошумящий операционный усилитель. На ОУ DA1.1 собран собственно усилитель сигнала термопары. При использовании термопары TYPE K при нагреве до 200 — 250°C выходное напряжение усилителя достигает порядка 7 — 8В.

На второй половине ОУ собран компаратор, на инвертирующий вход которого подано напряжение с выхода усилителя термопары. На другой — задающее напряжение с движка переменного резистора R8.

Пока напряжение на выходе усилителя термопары меньше задающего напряжения на выходе компаратора удерживается положительное напряжение, поэтому работает схема запуска симистора T1, выполненная по схеме блокинг-генератора на транзисторе VT1. Поэтому симистор T1 открывается и через нагреватель EK проходит электрический ток, отчего возрастает напряжение на выходе усилителя термопары.

Как только это напряжение чуть превысит задающее напряжение, на выходе компаратора появляется напряжение отрицательного уровня. Поэтому транзистор VT1 запирается и блокинг-генератор перестает вырабатывать управляющие импульсы, что приводит к закрытию симистора T1, и охлаждению нагревательного элемента. Когда напряжение на выходе усилителя термопары станет несколько меньше задающего напряжения. весь цикл нагрева повторяется снова.

Для питания такого терморегулятора понадобится маломощный блок питания с двух полярным напряжением +12, -12 В. Трансформатор Тр1 выполнен на ферритовом кольце типоразмера К10*6*4 из феррита НМ2000. Все три обмотки содержат по 50 витков провода ПЭЛШО-0,1.

Несмотря на простоту схемы, работает она достаточно надежно, а собранная из исправных деталей требует лишь настройки температуры, которую можно определить, используя хотя бы китайский мультиметр с термопарой.

Материалы для изготовления термопар

Как уже было сказано, термопара содержит два электрода из разнородных материалов. Всего имеется около десятка термопар различных типов, по международному стандарту обозначаемых буквами латинского алфавита.

Каждый тип имеет свои характеристики, что в основном обусловлено материалами электродов. Например, достаточно распространенная термопара TYPE K изготовлена из пары хромель – алюмель. Ее диапазон измерений – 200 — 1200 °C, коэффициент термоэдс в диапазоне температур 0 — 1200 °C 35 — 32 мкВ/°C, что говорит о некоторой нелинейности характеристики термопары.

При выборе термопары в первую очередь следует руководствоваться тем, чтобы в измеряемом диапазоне температур нелинейность характеристики была бы минимальной. Тогда погрешность измерений будет не столь заметна.

Если термопара находится на значительном удалении от прибора, то подключение должно производиться с помощью специального компенсационного провода. Такой провод выполнен из таких же материалов как сама термопара, только, как правило, заметно большего диаметра.

Для работы при более высоких температурах часто применяются термопары из благородных металлов на основе платины и платиново-родиевых сплавов. Такие термопары несомненно дороже. Материалы для электродов термопар изготавливаются согласно стандартам. Все разнообразие термопар можно найти в соответствующих таблицах в любом хорошем справочнике.

Продолжение читайте в следующей статье.

ПРОСТОЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ВСЕГО СВОИМИ РУКАМИ

Не очень важно для чего вам датчик температуры. важно то что вы будете иметь знания.

Но в зависимости от области применения стоит учитывать материалы и мощности.

Использовать мы будем распространенный датчик lm335 (выглядит как обычный транзистор с тремя ножками), аналогичный датчики подключаются так же.

Наш датчик предназначен для измерения температуры воздуха, воды, масла в диапазоне от -40 до +100 градусов.

Делаем датчик температуры своими руками.

R1 — резистор ограничивающий питания датчика.

При V+ = 5в резистор R1 должен быть около 91-100 ОМ.

При V+ = 12в резистор R1 должен быть около 250-300 ОМ.

Хоть диапазон питания датчика и колеблется от 3В до 36В, но питать будем именно 3В + 20%

И получится при температуре -40 будет 3 Вольт на выходе. При +100 будет 0 Вольта.

3.1. Принципиальная схема аналогового датчика температуры

D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%84%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0.jpg» /%

Аналоговый датчик температуры может быть реализован на тиристоре. Однако возможно применение в схеме вместо тиристора дешевых микросхем типа LM335. Такая микросхема может рассматриваться как стабилитрон с температурным коэффициентом 10 мВ/К.

Принципиальная схема нашего аналогового датчика температуры на базе микросхемы LM 335 представлена на рис. 3.1.1. Для калибровки датчика в схему включен резистор R2 с сопротивлением 10 кОм.

Рис. 3.1.1. Принципиальная схема аналогового датчика температуры для компьютерного термометра

Максимальное выходное напряжение датчика примерно равно 5 В. Соответствие напряжения на выходе датчика измеряемой температуре следующее: 0 В — 0 К (-273°C), 5 В — 500 К (+227°C).

Датчик температуры для цепей управления и компенсации

Чтобы использовать датчик температуры в схеме управления или компенсации , схема обнаружения должна обеспечивать выходной сигнал в пригодном для использования формате. Для аналоговых цепей выходом обычно является сопротивление. Для цифрового управления и компенсации измерение необходимо преобразовать в цифровой формат для обработки микроконтроллером. Обычно это достигается путем считывания измерения как напряжения с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Полупроводниковые датчики обычно имеют цифровой интерфейс, что упрощает передачу информации о температуре на MCU, но не на аналоговую схему. Термопары обеспечивают напряжение, что делает их легко доступными для микроконтроллера.

И термисторы, и термометры сопротивления могут легко обеспечивать сопротивление или напряжение. Это дает инженерам возможность выбора способа подключения извещателя к подсистеме управления или компенсации . Поскольку термисторы и RTD выдают переменное сопротивление, это упрощает их интеграцию в аналоговую схему управления или компенсации.

Чтобы использовать термистор NTC в цепи обнаружения, подайте небольшое напряжение на термистор. Сопротивление термистора будет отражать температуру, при этом его сопротивление быстро падает с увеличением температуры. Например, с PANE103395 от Ametherm сопротивление термистора составляет 10 кОм при 25 ° C и только 125,3 Ом при 80 ° C .

Если требуется выход напряжения, сопротивление можно легко преобразовать в напряжение с помощью трех дополнительных резисторов в конфигурации моста Уитстона (см. Рисунок 1).

Рисунок 1: Если требуется выход напряжения, сопротивление термистора NTC можно легко преобразовать в напряжение, используя всего три дополнительных резистора в конфигурации моста Уитстона.

Для датчиков, которые не являются линейными (например, термопары и термисторы), выходной сигнал должен пройти прямую линеаризацию. Это может быть реализовано в простой схеме для аналогового управления и компенсации (см. Рисунки 2 и 3).Для цифрового управления и компенсации измеренная температура может быть скорректирована ЦП с помощью простого просмотра таблицы, которая отражает диаграмму сопротивления / температуры, включенную в спецификацию датчика.

Рисунок 2: Датчики, которые не являются линейными (например, термопары и термисторы), требуют линеаризации. Это может быть реализовано для цифровой системы с использованием MCU с поиском по таблице или для аналоговых схем управления и компенсации с простой схемой, как показано.

У инженеров
есть много вариантов при разработке схемы определения температуры для предотвращения перегрева или реализации функции контроля и / или компенсации температуры.Для экстремальных температур часто лучшим вариантом являются термопары. Когда важна высочайшая точность, платиновые термометры сопротивления предлагают высокую точность. Для приложений на основе печатных плат, где может быть трудно установить внешний датчик внутри, полупроводниковые датчики позволяют определять температуру окружающей среды вблизи чувствительной электроники.
Рисунок 3: Термисторы и RTD выводят переменное сопротивление, что упрощает их интеграцию в аналоговую схему управления или компенсации.Например, небольшое напряжение, подаваемое на термистор PANE103395, показанный здесь, обеспечивает сопротивление, которое быстро падает по мере того, как температура
Однако для приложений, работающих в диапазоне от -40 ° C до 125 ° C, термисторы NTC предлагают менее дорогой вариант, чем платиновые RTD, полупроводниковые датчики и даже термопары. Благодаря быстрому изменению сопротивления в зависимости от температуры, они могут обеспечить превосходную точность, стабильность, энергоэффективность, отзывчивость и надежность.Их гибкость также позволяет легко интегрировать их практически в любую систему.

4 наиболее распространенных типа датчиков температуры
Некоторые приложения, такие как оборудование, используемое для создания жизненно важных лекарств, требуют, чтобы датчики температуры были чувствительными и точными для критически важного контроля качества; однако для некоторых приложений, например для термометра в автомобиле, не требуются такие точные или чувствительные датчики.Четыре наиболее распространенных типа датчиков температуры с диапазоном чувствительности и точности от высокого до низкого:
Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Температурные датчики сопротивления (RTD)
Термопары
Датчики на основе полупроводников
Датчик температуры-Термисторный зонд
Типы датчиков температуры
1. Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует непрерывное небольшое постепенное изменение сопротивления, связанное с изменениями температуры. Термистор NTC обеспечивает более высокое сопротивление при низких температурах. При повышении температуры сопротивление постепенно падает в соответствии с таблицей R-T. Небольшие изменения точно отражаются из-за больших изменений сопротивления на ° C. Выход термистора NTC является нелинейным из-за его экспоненциальной природы; однако его можно линеаризовать в зависимости от его применения. Эффективный рабочий диапазон составляет от -50 до 250 ° C для термисторов в стеклянной капсуле или 150 ° C для стандартных термисторов.
2. Температурный датчик сопротивления (RTD)
Температурный датчик сопротивления, или RTD, изменяет сопротивление элемента RTD в зависимости от температуры. RTD состоит из пленки или, для большей точности, провода, намотанного на керамический или стеклянный сердечник. Платина составляет самые точные RTD, в то время как никель и медь делают RTD, которые дешевле; однако никель и медь не так стабильны или воспроизводимы, как платина. Платиновые термометры сопротивления предлагают высокоточный линейный выходной сигнал в диапазоне от -200 до 600 ° ° C, но они намного дороже, чем медь или никель.
3. Термопары
Термопара состоит из двух проводов из разных металлов, электрически соединенных в двух точках. Различное напряжение, создаваемое между этими двумя разнородными металлами, отражает пропорциональные изменения температуры. Термопары нелинейны и требуют преобразования с помощью таблицы при использовании для контроля температуры и компенсации, обычно выполняемой с помощью таблицы поиска. Точность низкая, от 0,5 ° C до 5 ° C, но термопары работают в самом широком диапазоне температур, от -200 ° C до 1750 ° C.
4. Полупроводниковые датчики температуры
Датчик температуры на основе полупроводника обычно встраивается в интегральные схемы (ИС). В этих датчиках используются два идентичных диода с чувствительными к температуре характеристиками напряжения и тока, которые используются для отслеживания изменений температуры. Они предлагают линейный отклик, но имеют самую низкую точность по сравнению с датчиками основных типов. Эти датчики температуры также имеют самую медленную реакцию в самом узком диапазоне температур (от -70 ° C до 150 ° C).

Измерение температуры в повседневной жизни
Датчики температуры жизненно необходимы в повседневной жизни. Эти важные технологии измеряют количество тепла, выделяемого объектом или системой. Приведенные измерения позволяют нам физически ощутить изменение температуры. Одна из важных функций датчиков температуры — предотвращение. Датчики температуры обнаруживают, когда достигается заданная высокая точка, что дает время для профилактических действий.Хороший пример — пожарные извещатели.
По данным sensormag.com:
Измерение температуры — одно из наиболее чувствительных свойств или параметров в таких отраслях, как нефтехимическая, автомобильная, аэрокосмическая и оборонная промышленность, бытовая электроника и т. Д. Эти датчики устанавливаются в устройства с целью точного и эффективного измерения температуры среды в соответствии с заданным набором требований.
Надежная схема определения температуры, использующая термисторный датчик NTC, может быть экономичным способом разработки схемы без ущерба для быстродействия или точности.
Цепь теплового датчика
и принцип его работы
Основным свойством теплового датчика является обнаружение тепла, которое присутствует вокруг датчика. Когда установленное значение температуры высокое, то это индицируется с помощью горящего светодиода. Схема теплового датчика используется внутри вашего ПК или на кухне. Из-за перегрева могут быть повреждены дорогие компоненты ПК или кухонной техники.Когда температура вокруг теплового датчика повышается выше установленного значения, он улавливает тепло и дает индикацию, чтобы мы могли защитить устройства от повреждений. Схема теплового датчика воспринимает тепло от различных электронных устройств, таких как усилители, компьютер и т. Д., И, таким образом, генерирует предупреждающий сигнал.

Принцип работы электрической схемы теплового датчика
Простая схема теплового датчика показана ниже. Транзистор BC548, термистор (110 Ом) — это несколько компонентов, используемых в тепловом датчике.Ниже приводится четкое объяснение этих компонентов.
Цепь датчика тепла
Термистор, 110 Ом: Он используется для обнаружения тепла.
BC548: BC548 — это NPN-транзистор типа TO-92. Мы можем использовать другие альтернативы, такие как 2N2222, BC168, BC238, BC183 и т. Д., Потому что характеристики почти такие же для этих типов транзисторов.
Зуммер: Зуммер находится между батареей + 9 В и выводом коллектора транзистора. Когда температура превышает определенный уровень, мы слышим звуковой сигнал.
Стабилитрон: Стабилитрон 4,7 В используется для ограничения / управления током эмиттера.
R1, R2: 100 Ом 1/4 Вт используется как R2, а резистор 3,3 кОм 1/4 Вт используется как R1.
Батарея 9 В: Используется как отдельный источник питания.
Переключатель: В этой схеме он используется как переключатель SPST (однополюсный однопозиционный). Использование переключателя не обязательно, это ваш выбор.
На приведенной выше принципиальной схеме резистор 100 Ом и термистор соединены последовательно.Если термистор относится к типу с отрицательным температурным коэффициентом, то после нагрева термистора сопротивление уменьшается и через термистор протекает избыточный ток. В результате большее количество напряжения обнаруживается на термисторе и резистивном переходе. Напряжение на выходе подается на NPN-транзистор через сопротивление. С помощью стабилитрона напряжение эмиттера может поддерживаться на уровне 4,7 вольт. Это напряжение используется как напряжение сравнения. Если базовое напряжение больше, чем напряжение эмиттера, транзистор проводит.Если транзистор получает базовое напряжение более 4,7, то он проводит, и цепь замыкается через зуммер, и он генерирует звук.
Тепловой извещатель
Тепловой извещатель — это устройство пожарной сигнализации, которое обнаруживает изменения огня или тепла. Любое изменение тепла, выходящее за пределы диапазона номинальных значений теплового датчика, регистрируется с помощью теплового датчика. Чтобы избежать пожара, тепловой датчик генерирует сигнал, который предупреждает и помогает избежать повреждений.
Цепь теплового извещателя
Тепловой датчик используется для создания цепи теплового извещателя.Он предназначен для индикации пожара или изменения температуры и используется для оповещения. В зависимости от работы тепловые извещатели в основном подразделяются на два типа.
Тепловые извещатели с фиксированной температурой
Скорость подъема тепловых извещателей
Тепловые извещатели с фиксированной температурой
В тепловом извещателе есть две термочувствительные термопары. Одна термопара реагирует на температуру окружающей среды. Другая термопара используется для контроля тепла, которое передается за счет излучения или конвекции.Тепловой извещатель работает независимо от начальной температуры. Температура повышается с 12˚ до 15˚F в минуту. Эти извещатели могут работать в условиях низкотемпературного пожара, если задано пороговое значение типа теплового извещателя.
Тепловой извещатель с фиксированной температурой
Тепловой извещатель со скоростью подъема
Он не реагирует на низкую скорость выделения энергии, которая умышленно вызывает возгорание. Эти комбинированные извещатели добавляют элемент фиксированной температуры, который используется для обнаружения медленно развивающихся пожаров.Этот элемент срабатывает всякий раз, когда элемент фиксированной температуры достигает порогового значения. Как правило, электрически подключенная фиксированная точка температуры составляет 136,4 ° F или 58 ° C.
Скорость подъема теплового извещателя
Датчик температуры
Он определяет количество тепловой энергии, генерируемой системой или объектом, что позволяет нам обнаруживать или ощущать любое физическое изменение из-за температуры, производимое цифровым или аналоговым выходом. В зависимости от области применения датчик температуры подразделяется на разные типы с разными характеристиками.Двумя основными физическими типами датчиков температуры являются
Типы контактных датчиков температуры — Контактный датчик температуры может использоваться для обнаружения жидкостей, твердых тел или газов в широком диапазоне. Датчик температуры должен физически контактировать с объектом, и он использует теплопроводность для отслеживания изменений температуры.
Типы бесконтактных датчиков температуры — Датчик температуры использует излучение и конвекцию для отслеживания изменений температуры.Бесконтактный датчик температуры может использоваться для обнаружения газов и жидкостей, излучающих лучистую энергию, которая передается в виде инфракрасного излучения.
Цепь датчика температуры
Схема датчика температуры показана ниже. Следующая схема может быть построена с датчиком температуры LM35. Основная функция этого датчика — определять точную температуру по шкале Цельсия.
В отличие от термистора, линейность прецизионных датчиков IC имеет очень хорошую точность при 0.5 ° C и имеет широкий диапазон температур. Значение o / p сопоставимо с температурой по Цельсию. Температурный рабочий диапазон этой ИС составляет от -55 ° до + 150 ° C. Он потребляет от источника питания только 50 мкА, а его основными характеристиками являются самонагревание и температура в воздухе <0,1 градуса Цельсия. Рабочее напряжение этой ИС находится в диапазоне от 4 до 30 вольт, а значение o / p составляет 10 мВ ° C.
Цепь датчика температуры
Здесь напряжение этой цепи может быть установлено с помощью потенциометра на контакте 2 микросхемы IC.Схема может быть разработана для активации или деактивации устройства при определенной температуре края. Температура может отображаться с помощью двух светодиодов, а именно зеленого светодиода.
Вторичная микросхема IC o / p увеличивается пропорционально температуре на 10 мВ / °. Это изменяющееся напряжение подается на усилитель IC 741 OP. Это широко используемые интегральные схемы. Он имеет два терминала: инвертирующий (вход (-)) и неинвертирующий (выход (+)). В этой схеме в качестве неинвертирующего усилителя используется операционный усилитель 741, что означает, что входной вывод — это вывод 3, а вывод o / p инвертирован.Эта схема увеличивает разброс между входными клеммами.
Преимущества датчика температуры
Не влияет на среду
Более точный
Имеет легко настраиваемый выходной сигнал
Он реагирует мгновенно
Тестер теплового извещателя
Различные тестеры теплового извещателя обсуждаются ниже.
Испытательное оборудование дымового извещателя
В нем используется испытательный аэрозоль дыма, аэрозоль Solo. Это гарантирует, что детектор не оставляет следов и не забивается частицами.Достаточно простой однократной серии, чтобы детектор подал сигнал тревоги. С помощью инструмента для снятия Solo 200 извещатели могут быть сняты и доступны.
Smoke Tester
Solo 330 Распылители дыма
Solo 330 легкий, очень простой в использовании и прочный. Solo 330 был разработан специально с Solo Aerosol с целью оптимального использования. Поворотная рама и конструкция, изготовленная методом литья под давлением, делают его идеальным инструментом для испытаний. Особенности Solo 330:
Распылитель дыма
Прочный
Сенсорный
Пружинный механизм
Высокая прочность и долговечность
Аккумуляторный термометр Solo 461
Для активации тепловыделения используется инфракрасный порт. луч прерывается с помощью детектора.На датчик детектора тепло направляется прямо. Для дополнительной защиты он отключается через 5 минут.
Solo 461 Cordless Heat Tester
Это все о цепи теплового датчика и его принципе работы. Мы считаем, что информация, представленная в этой статье, поможет вам лучше понять этот проект. Кроме того, по любым вопросам, касающимся этой статьи, или любой помощи в реализации проектов в области электротехники и электроники, вы можете свободно обращаться к нам, связавшись с нами в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос: что вы подразумеваете под тепловым датчиком?
Фото:
Типы, как это работает и приложения
Все мы используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, бытовые водонагреватели, микроволновые печи или холодильники. Обычно датчики температуры имеют широкий спектр применения, в том числе в области геотехнического мониторинга.
Датчики температуры — это простой прибор, который измеряет степень тепла или холода и преобразует ее в считываемые единицы.Но задумывались ли вы, как измеряется температура почвы, скважин, огромных бетонных дамб или зданий? Что ж, это достигается с помощью некоторых специализированных датчиков температуры.
Датчики температуры предназначены для регулярного контроля бетонных конструкций, мостов, железнодорожных путей, грунта и т. Д.
Здесь мы расскажем вам, что такое датчик температуры, как он работает, где он используется и какие бывают его типы.
Что такое датчики температуры?
Датчик температуры — это устройство, обычно термопара или резистивный датчик температуры, которое обеспечивает измерение температуры в читаемой форме с помощью электрического сигнала.
Термометр — это самая простая форма измерителя температуры, которая используется для измерения степени жара и прохлады.
Измерители температуры используются в геотехнической области для контроля бетона, конструкций, почвы, воды, мостов и т. Д. На предмет структурных изменений в них из-за сезонных колебаний.
Термопара (Т / С) изготовлена из двух разнородных металлов, которые генерируют электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры. RTD (резистивный датчик температуры) представляет собой переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление прямо пропорционально изменению температуры точным, воспроизводимым и почти линейным образом.
Что делают датчики температуры?
Датчик температуры — это устройство, предназначенное для измерения степени жары или холода объекта. Работа измерителя температуры зависит от напряжения на диоде. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.
Сопротивление диода измеряется и преобразуется в считываемые единицы измерения температуры (Фаренгейт, Цельсий, Цельсия и т. Д.).) и отображается в числовой форме над блоками считывания. В области геотехнического мониторинга эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры таких конструкций, как мосты, плотины, здания, электростанции и т. Д.
Для чего нужен датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?
Есть много типов датчиков температуры, но наиболее распространенный способ их классификации основан на режиме подключения, который включает в себя контактные и бесконтактные датчики температуры.
Контактные датчики включают в себя термопары и термисторы, потому что они находятся в прямом контакте с объектом, который они должны измерять. А бесконтактные датчики температуры измеряют тепловое излучение, выделяемое источником тепла. Такие измерители температуры часто используются в опасных средах, таких как атомные электростанции или тепловые электростанции.
В геотехническом мониторинге датчики температуры измеряют теплоту гидратации в массивных бетонных конструкциях. Их также можно использовать для мониторинга миграции грунтовых вод или просачивания.Одна из наиболее распространенных областей, где они используются, — это время отверждения бетона, потому что он должен быть относительно теплым, чтобы схватиться и затвердеть должным образом. Сезонные колебания вызывают расширение или сжатие конструкции, тем самым изменяя ее общий объем.
Как работает датчик температуры?
Основным принципом работы датчиков температуры является напряжение на выводах диода. Если напряжение увеличивается, температура также повышается, за чем следует падение напряжения между выводами транзистора базы и эмиттера в диоде.
Помимо этого, Encardio-Rite имеет датчик температуры с вибрирующей проволокой, который работает по принципу изменения напряжения в результате изменения температуры.
Измеритель температуры с вибрирующей проволокой разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный линейный коэффициент расширения при изменении температуры.
Он в первую очередь состоит из магнитной растянутой проволоки с высокой прочностью на разрыв, два конца которой прикреплены к любому разнородному металлу таким образом, что любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее собственную частоту колебаний.
В случае измерителя температуры Encardio-Rite разнородным металлом является алюминий (алюминий имеет больший коэффициент теплового расширения, чем сталь). Поскольку сигнал температуры преобразуется в частоту, то же устройство считывания используется для другие датчики с вибрирующей проволокой также могут использоваться для контроля температуры.
Изменение температуры регистрируется специально созданным датчиком с вибрирующей проволокой Encardio-rite и преобразуется в электрический сигнал, который передается в виде частоты на устройство считывания.
Частота, которая пропорциональна температуре и, в свою очередь, напряжению «σ» в проволоке, может быть определена следующим образом:
f = 1/2 [σg / ρ] / 2l Гц
Где:
σ = натяжение проволоки
g = ускорение свободного падения
ρ = плотность проволоки
l = длина провода
Какие бывают типы датчиков температуры?
Доступны датчики температуры различных типов, форм и размеров.Два основных типа датчиков температуры:
Датчики температуры контактного типа : Есть несколько измерителей температуры, которые измеряют степень тепла или холода в объекте, находясь в непосредственном контакте с ним. Такие датчики температуры относятся к категории контактных. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур.
Бесконтактные датчики температуры : Эти типы измерителей температуры не находятся в прямом контакте с объектом, а измеряют степень тепла или холода посредством излучения, испускаемого источником тепла.
Контактные и бесконтактные датчики температуры делятся на:
Термостаты
Термостат — это датчик температуры контактного типа, состоящий из биметаллической полосы, состоящей из двух разнородных металлов, таких как алюминий, медь, никель или вольфрам.
Разница в коэффициентах линейного расширения обоих металлов заставляет их производить механическое изгибающее движение, когда они подвергаются нагреву.
Термисторы
Термисторы или термочувствительные резисторы — это те, которые меняют свой внешний вид при изменении температуры.Термисторы изготовлены из керамического материала, такого как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытого стеклом, что позволяет им легко деформироваться.
Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается с повышением температуры. Но есть несколько термисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC), и их сопротивление увеличивается с повышением температуры.
Резистивные датчики температуры (RTD)
ТС
— это точные датчики температуры, которые состоят из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку.Электрическое сопротивление RTD изменяется аналогично сопротивлению термистора.
Термопары
Один из наиболее распространенных датчиков температуры включает термопары из-за их широкого рабочего диапазона температур, надежности, точности, простоты и чувствительности.
Термопара обычно состоит из двух соединений разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе. Один из этих переходов, известный как холодный спай, поддерживается при определенной температуре, в то время как другой является измерительным переходом, известным как горячий спай.
Под воздействием температуры на переходе возникает падение напряжения.
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Термистор — это, по сути, чувствительный датчик температуры, который точно реагирует даже на незначительные изменения температуры. Он обеспечивает огромную стойкость при очень низких температурах. Это означает, что как только температура начинает повышаться, сопротивление начинает быстро падать.
Из-за большого изменения сопротивления на градус Цельсия даже небольшое изменение температуры точно отображается термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).Из-за этого экспоненциального принципа работы требуется линеаризация. Обычно они работают в диапазоне от -50 до 250 ° C.
Датчики на основе полупроводников
Датчик температуры на основе полупроводника работает с двойными интегральными схемами (ИС). Они содержат два одинаковых диода с температурно-чувствительными характеристиками напряжения и тока для эффективного измерения изменений температуры.
Однако они дают линейный выходной сигнал, но менее точны при температуре от 1 ° C до 5 ° C. Они также демонстрируют самую медленную реакцию (от 5 до 60 с) в самом узком температурном диапазоне (от -70 ° C до 150 ° C).
Датчик температуры вибрирующей проволоки модели ETT-10V
Измеритель температуры с вибрирующей проволокой Encardio-rite Model ETT-10V используется для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях или в воде. Он имеет разрешение лучше 0,1 ° C и работает аналогично термопарным датчикам температуры. Он также имеет диапазон высоких температур от -20 ^o до 80 ^o C.
Технические характеристики измерителя температуры с вибрирующей проволокой ЭТТ-10В
Тип датчика Pt 100
Диапазон -20 ^o до 80 ^o C
Точность ± 0.Стандарт 5% полной шкалы; ± 0,1% полной шкалы опционально
Размеры (Φ x L) 34 x 168 мм
Зонд
термистора сопротивления модели ЭТТ-10ТХ
Температурный датчик сопротивления Encardio-rite модели ETT-10TH представляет собой водостойкий температурный датчик малой массы для измерения температуры от –20 до 80 ° C. Благодаря низкой тепловой массе он имеет быстрое время отклика.
Датчик температуры сопротивления модели
ETT-10TH специально разработан для измерения температуры поверхности стали и измерения температуры поверхности бетонных конструкций.ETT-10TH может быть встроен в бетон для измерения объемной температуры внутри бетона и даже может работать под водой.
Термопреобразователи сопротивления ETT-10TH полностью взаимозаменяемы. Показания температуры не будут отличаться более чем на 1 ° C в указанном диапазоне рабочих температур. Это позволяет использовать один индикатор с любым датчиком ETT-10TH без повторной калибровки.
Индикатор с вибрирующей проволокой EDI-51V модели
Encardio-rite при использовании с ETT-10TH напрямую показывает температуру зонда в градусах Цельсия.
Как работает зонд термистора сопротивления модели ETT-10TH?
Датчик температуры
ETT-10TH состоит из термисторной эпоксидной смолы с согласованной температурной кривой, заключенной в медную трубку для более быстрого теплового отклика и защиты окружающей среды. Трубка сплющена на конце, чтобы ее можно было прикрепить к любой достаточно плоской металлической или бетонной поверхности для измерения температуры поверхности.
Плоский наконечник зонда можно прикрепить к большинству поверхностей с помощью легко доступных двухкомпонентных эпоксидных клеев.При желании зонд также можно прикрепить болтами к поверхности конструкции.
Датчик температуры снабжен четырехжильным кабелем, который используется в качестве стандартного во всех тензодатчиках Encardio-rite с вибрирующей проволокой. Провода белого и зеленого цветов используются для термистора, как и другие датчики с вибрирующим проводом Encardio-rite.
Пара красных и черных проводов не используется. Единая цветовая схема для разных датчиков упрощает безошибочное соединение с терминалом регистратора данных.
Технические характеристики модели ETT-10TH
Тип датчика Кривая R-T согласована с термистором NTC, эквивалентным YSI 44005
Диапазон -20 ^o до 80 ^o C
Точность 1 ^o С
Материал корпуса Луженая медь
Кабель 4 жила в оболочке из ПВХ
Датчик температуры RTD, модель ETT-10PT
Датчик температуры RTD (резистивный датчик температуры) ETT-10PT состоит из керамического резистивного элемента (Pt.100) с европейским стандартом калибровки кривой DIN IEC 751 (бывший DIN 43760). Элемент сопротивления заключен в прочную трубку из нержавеющей стали с закрытым концом, которая защищает элемент от влаги.
Как работает датчик температуры RTD модели ETT-10PT?
Температурный датчик сопротивления работает по принципу, согласно которому сопротивление датчика является функцией измеренной температуры. Платиновый термометр сопротивления имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость.
Датчик температуры сопротивления модели ETT-10PT снабжен трехжильным экранированным кабелем.Красный провод обеспечивает одно соединение, а два черных провода вместе — другое. Таким образом достигается компенсация сопротивления проводов и температурных изменений сопротивления проводов. Показания резистивного датчика температуры легко считываются с помощью цифрового индикатора температуры RTD.
Нажмите кнопку редактирования, чтобы изменить этот текст. Lorem ipsum dolor sit amet, conctetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Технические характеристики датчика RTD модели ETT-10PT
Тип датчика Pt 100
Диапазон -20 ^o до 80 ^o C
Точность ± (0.3 + 0,005 * t) ^o C
Калибровка DIN IEC 751
Кривая (европейская) 0,00385 Ом / Ом / ^o C
Размеры (Φ x L) 8 x 135 мм
Кабель 3-жильный экранированный
Термопара Encardio-Rite
Encardio-rite предлагает термопару Т-типа (медь-константан) для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях.Он состоит из двух разнородных металлов, соединенных одним концом. Когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, создается напряжение, которое может быть обратно соотнесено с температурой.
Измерение с помощью термопары состоит из провода термопары с двумя разнородными проводниками (медь-константан), соединенными на одном конце для образования горячего спая. Этот конец защищен от коррозии и помещен в требуемые места для измерения температуры.
Другой конец провода термопары подсоединяется к подходящему разъему термопары для образования холодного спая.Показания термопары отображают прямое считывание температуры в месте установки и автоматически компенсируют температуру на холодном спайе.
Технические характеристики термопары Encardio-Rite
Тип провода Т-медь-константан
Изоляция проводов PFA тефлон C
Температура горячего спая до 260 ^o C (макс.)
Тип разъема Миниатюрный Стеклонаполненный нейлон
Рабочая температура -20 ^o до 100 ^o C
Температура холодного спая Окружающий
Где используется датчик температуры?
Область применения датчика температуры:
Датчики температуры используются для проверки проектных предположений, что способствует более безопасному и экономичному проектированию и строительству.
Они используются для измерения повышения температуры в процессе твердения бетона.
Они могут измерять температуру горных пород вблизи резервуаров для хранения сжиженного газа и при проведении операций по замораживанию грунта.
Датчики температуры также могут измерять температуру воды в резервуарах и скважинах.
Его можно использовать для интерпретации температурных напряжений и изменений объема в плотинах.
Их также можно использовать для изучения влияния температуры на другие установленные приборы.
Преимущества датчиков температуры Encardio-Rite
Датчик температуры Encardio-Rite является точным, недорогим и чрезвычайно надежным.
Они подходят как для поверхностного монтажа, так и для встраиваемых систем.
Низкая тепловая масса сокращает время отклика.
Датчик температуры вибрирующей проволоки полностью взаимозаменяемый; один индикатор может считывать данные со всех датчиков.
Он имеет водонепроницаемый корпус со степенью защиты IP-68.
Они поставляются с индикаторами, которые легко доступны для прямого отображения температуры.
Датчики температуры обладают отличной линейностью и гистерезисом.
Технология вибрирующей проволоки обеспечивает долгосрочную стабильность, быстрое и легкое считывание.
Датчики герметично закрыты электронно-лучевой сваркой с вакуумом около 1/1000 Торр.
Они подходят для удаленного чтения, сканирования, а также для регистрации данных.

Часто задаваемые вопросы
В чем разница между датчиком температуры и преобразователем температуры?
Датчик температуры — это инструмент, используемый для измерения степени нагрева или охлаждения объекта, тогда как датчик температуры — это устройство, которое сопрягается с датчиком температуры для передачи сигналов в удаленное место для мониторинга и управления.
Это означает, что термопара, RTD или термистор подключены к регистратору данных для получения данных в любом удаленном месте.
Как измеряется температура в бетонной плотине?
За исключением процедуры, принятой во время строительства, наибольший фактор, вызывающий напряжение в массивном бетоне, связан с изменением температуры. Следовательно, для анализа развития термического напряжения и контроля искусственного охлаждения необходимо отслеживать изменение температуры бетона во время строительства.
Для этого необходимо точно измерить температуру во многих точках конструкции, в воде и в воздухе. Должно быть встроено достаточное количество датчиков, чтобы получить правильную картину распределения температуры в различных точках конструкции.
В большой бетонной плотине типичная схема заключается в размещении датчика температуры через каждые 15-20 м по поперечному сечению и через каждые 10 м по высоте. Для небольших плотин интервал может быть уменьшен. Температурный зонд, установленный в верхней части плотины, оценивает температуру водохранилища, поскольку она меняется в течение года.
Это намного проще, чем то и дело ронять термометр в резервуар, чтобы проводить наблюдения. Во время эксплуатации бетонной плотины суточные и сезонные изменения окружающей среды серьезно влияют на развитие термических напряжений в конструкции. Эффект более выражен на стороне нисходящего потока. Несколько датчиков температуры должны быть размещены рядом и в нижней части бетонной плотины для оценки быстрых суточных и еженедельных колебаний температуры.
Какой датчик температуры самый точный?
RTD — самый точный датчик температуры. Платиновый RTD имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость по сравнению с термопарами или термисторами.
Что такое термопара?
Термопара — это тип датчика температуры, который используется для измерения внутренней температуры объекта.
Существует три закона для термопар, как указано ниже:
Закон однородного материала
Если все провода и термопара сделаны из одного материала, изменения температуры в проводке не влияют на выходное напряжение.Следовательно, необходимы провода, изготовленные из различных материалов.
Закон промежуточных материалов
Сумма всех термоэлектрических сил в цепи с несколькими разнородными материалами при постоянной температуре равна нулю. Это означает, что если третий материал добавляется при той же температуре, новый материал не генерирует никакого сетевого напряжения.
Закон последовательных или промежуточных температур
Если два неоднородных однородных материала производят термоэдс 1, когда переходы находятся в точках T1 и T2, и создают термоэдс 2, когда переходы находятся в точках T2 и T3, то ЭДС, генерируемая, когда переходы находятся в точках T1 и T3, будет равна ЭДС1 + ЭДС2
Как проверить датчик температуры?
В Encardio-Rite есть специализированные камеры для испытания температуры (с уже известными системами контроля температуры и температуры) для проверки точности и качества наших датчиков температуры.
Это все о датчиках температуры, их различных типах, областях применения, использовании, а также о принципе работы. Сообщите нам свои вопросы в разделе комментариев ниже.
Датчики
IC
Введение в датчики температуры на интегральных схемах
Датчик температуры IC — это двухконтактный датчик температуры на интегральной схеме, который выдает выходной ток, пропорциональный до абсолютной температуры.Комплектация сенсора небольшая, с малой тепловой массой и малым временем отклика. Наиболее распространенный диапазон температур: От 55 до 150 ° C (от -58 до 302 ° F). Выход твердотельного датчика может быть аналоговым или цифровым.
OMEGA Engineering предлагает широкий ассортимент датчиков на интегральных схемах в Индии.
Подробнее о датчиках IC
Типичные области применения датчиков ИС
1.Платы: мониторинг и контроль температуры
2. Компьютеры: контролировать температуру процессора
3. Телекоммуникации: сотовые телефоны и КПК ™
4. Промышленное погружение в воду.
Датчики выходного напряжения IC
Обычно 10 мВ на градус Цельсия при номинальном выходе, соответствующем 0К, 25 ° С.
Некоторые датчики имеют смещение при 0 ° C, поэтому их можно использовать и читать ниже 0 ° C без использования отрицательного источника питания.
Нелинейность обычно менее 1 ° C во всем температурном диапазоне.

Датчики IC с токовым выходом
Номинальная мощность: 298 мкА при 25 ° C
Выход 1 мкА на ° C

Датчики ИС с цифровым выходом
Построили аналого-цифровые преобразователи
Количество цифр в аналого-цифровом преобразователе обеспечивает разрешение
10-битный знак плюс показывает температуру с шагом 0.25 ° С
12-битный знак плюс показывает температуру с шагом 0,0625 ° C

Где используются датчики IC?
На печатных платах для мониторинга и контроля температуры.
В компьютерах для контроля температуры процессора.
В телекоммуникационных приложениях (сотовые телефоны и КПК ™).
Для некоторых промышленных погружных приложений.

Сильные и слабые стороны датчиков IC
Сильные стороны:
Доступны аналоговые или цифровые выходы
Низкая стоимость
Постоянное напряжение, ток или цифровой выход, не требующий дополнительных схем
Линейный выход, без подгонки кривой
Прямое считывание температуры (1.000 = 100C и 298µA = 298K или 25 ° C) на некоторых аналоговых устройствах
Различные интерфейсы связи
Слабые стороны:
Узкий диапазон температур: от -55 до 150 ° C Макс.
Более широкая взаимозаменяемость, чем у большинства RTD и термисторов
Большой разброс точности между разными моделями
Небольшие размеры упаковки могут быть препятствием для недорогих приложений в некоторых иммерсионных конструкциях
Выберите правильный IC-датчик для вашего приложения
Погружные ИС-датчики
Датчик температуры IC состоит из твердотельного датчика размещен внутри металлической трубки.Стенка трубки называется оболочкой зонда. Обычный материал оболочки — нержавеющая сталь. Зонд может поставляться с резьбой или без нее. Общие области применения — измерение температуры масла в автомобильном / промышленном двигателе, воздухозаборник. мониторинг температуры, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, системы и оборудования. Тип преобразователя Датчики IC
Преобразователь IC небольшой с низкой тепловой массой. и быстрое время отклика.Идеально подходит для таких приложений, как: печатные платы для мониторинга и контроля температуры, компьютеры для контролировать температуру процессора и телекоммуникационные приложения (сотовые телефоны).
Часто задаваемые вопросы
Зачем использовать датчики IC вместо других технологий, таких как термопары, RTD и термисторы?
Аналоговые твердотельные датчики IC обеспечивают выходной сигнал в виде напряжения или тока, который пропорционален температуре без дополнительных схема.Цифровые датчики IC обеспечивают выходной сигнал, который был обработан с помощью встроенного аналого-цифрового преобразователя и готов для ввода в цифровые системы управления и контроля. Датчики IC не требуют линеаризации или других схем. Стоимость датчиков IC также очень конкурентоспособны, в некоторых случаях менее дорогостоящие, чем RTD и термисторные датчики
Магазин датчиков интегральных схем в Индии
Офис OMEGA Engineering в Сингапуре обрабатывает все запросы и заказы для Индии.У нас есть инженеры по приложениям и служба поддержки продаж Персонал готов помочь вам с техническими вопросами, предложениями и заказами. OMEGA — универсальный источник для измерения и управления технологическими процессами. поддержка через веб-чат, электронную почту и телефон. Просмотрите нашу страницу контактов, чтобы позвонить или написать нам.
Датчики | Сопутствующие товары
↓ Посмотреть эту страницу на другом языке или регионе ↓
ECSTUFF4U для инженера-электронщика: преимущества и недостатки датчика температуры
Датчик, который определяет изменения температуры, известный как датчик температуры.На этой странице описаны преимущества и недостатки датчика температуры. В этой статье рассматриваются преимущества и недостатки термопар, RTD и термисторов.
Преимущества и недостатки датчика температуры | термопара
Достоинства или преимущества термопары:
Очень широкий диапазон температур от -200 ° C до + 2500 ° C
Быстрое время отклика
Это простая конструкция
Низкая начальная стоимость
прочный
Легко читается, имеет четкий экран и хороший масштаб
Быстрая реакция на любые изменения температуры
Прецизионная точность измерения температуры
Непросто ломается хорошая прочность
Подходит для измерения колебаний температуры с диапазоном расстояний менее 1 см
Доступны в малых размерах оболочки
Не требуется мостовая схема
Хорошая точность
Не требуется мостовая схема
Хорошая воспроизводимость
Скоростной отклик
Они прочные
Активное устройство с автономным питанием
Недостатки или недостаток термопары:
Достоинства и недостатки датчика температуры | RTD
Достоинства или преимущества RTD:
Очень стабильный выход
Самый точный
Линейный и предсказуемый
Высокая точность
Высокая повторяемость
Хорошая точность
Низкий дрейф
Больше линейности по сравнению с термопарой
Для установки не требуется специальный провод, легко установить и обновить
Доступен в широком ассортименте
Может использоваться для измерения разности температур
Нет необходимости в температурной компенсации
Стабильность сохраняется в течение длительного периода времени
Подходят для дистанционной индикации
Простота проверки и калибровки
RTD не требует специального удлинителя
Недостатки или недостаток RTD:
Высокая начальная стоимость
Низкая чувствительность
Требуется более сложная измерительная схема
Большой размер лампы
Низкое абсолютное сопротивление
Необходим источник тока
Менее прочный в условиях высокой вибрации
Требуется мостовая схема с блоком питания
Удар и вибрация влияют на показания
Точечное зондирование невозможно
Схема немного сложнее, так как это измерение 34/4 провода
Дороже по сравнению с другими датчиками, такими как термопары
Более медленное время отклика, чем у термопары
Более ограниченный диапазон температур
Возможность самовосстановления
Отказ источника питания может привести к ошибочным показаниям
Этого можно избежать в промышленности для диапазонов выше 650 град.C
RTD требует более сложной схемы измерения
Достоинства и недостатки датчика температуры | термистор
преимущества или преимущества термистора:
Это маленький размер
Высокая чувствительность позволяет им хорошо работать в небольшом диапазоне температур
Они более чувствительны, чем другие датчики температуры
Простота использования
Быстро работают
Имеет хорошую чувствительность в области NTC
Быстрый отклик в узком диапазоне температур
Стоимость низкая
Очень чувствителен к перепадам температуры
Высокая точность
повторяемый
Не требует контакта, и проблемы с сопротивлением выводов не возникло из-за большого сопротивления
Варианты настройки
Легко подключается к электронным приборам
требуется стандартная двухпроводная система подключения означает, что они совместимы со многими устройствами
Недостатки или недостаток термистора:
Требуется термистор для защиты линий электропередачи
Чрезвычайно нелинейный
Пассивный
Термистор не подходит для большого диапазона температур
Температурные характеристики сопротивления нелинейные
Узкий диапазон рабочих температур по сравнению с другими датчиками, такими как RTD и термопара
Более хрупкие, так как они являются полупроводниковыми приборами
Чувствительность к самонагреву
Возбуждение для большого диапазона температур
Узнать больше
Датчики температуры — Термистор — RTD Датчики и сборки
Датчик температуры — это устройство, которое определяет и измеряет среднюю тепловую или тепловую энергию в среде и преобразует ее в электрический сигнал.Сегодня доступно большое количество устройств для измерения температуры. Littelfuse предлагает широкий ассортимент термисторов, резистивных датчиков температуры (RTD), цифровых индикаторов температуры, а также датчиков и узлов для измерения температуры по всему миру.
Каждый тип датчика температуры имеет свой собственный набор принципов работы, функций, преимуществ, соображений и ограничений для оптимального использования.
Термисторы (NTC и PTC): Термисторы — это термочувствительные резисторы, основная функция которых — показывать большое, предсказуемое и точное изменение электрического сопротивления при соответствующем изменении температуры тела.Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) демонстрируют снижение электрического сопротивления при повышении температуры тела. Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) демонстрируют увеличение электрического сопротивления при повышении температуры тела.
RTD: Платиновые резистивные датчики температуры (Pt-RTD) — это датчики температуры, которые имеют положительное, предсказуемое и почти линейное изменение сопротивления при соответствующем изменении температуры их тела.
Цифровые указатели температуры : Цифровые указатели температуры имеют положительную взаимосвязь между сопротивлением и температурой. Отклик очень похож на цифровой сигнал; ниже температуры срабатывания сопротивление будет низким, выше температуры срабатывания сопротивление будет очень высоким. Этот цифровой отклик идеально подходит для приложений, где требуется знать, что температура превысила определенное значение. Благодаря цифровому отклику аналого-цифровое преобразование не требуется, что позволяет разработчикам экономить время и пространство.
Доступны модификации существующих стандартных пакетов продуктов, такие как добавление соединителей или изменение размера или длины провода, а также предложения специальных кривых зависимости сопротивления от температуры (R-T), согласования кривой R-T, а также индивидуального формирования и гибки выводов для дискретных термисторов.

Тип датчика	Pt 100
Диапазон	-20 ^o до 80 ^o C
Точность	± 0.Стандарт 5% полной шкалы; ± 0,1% полной шкалы опционально
Размеры (Φ x L)	34 x 168 мм

Тип датчика	Кривая R-T согласована с термистором NTC, эквивалентным YSI 44005
Диапазон	-20 ^o до 80 ^o C
Точность	1 ^o С
Материал корпуса	Луженая медь
Кабель	4 жила в оболочке из ПВХ

Тип провода	Т-медь-константан
Изоляция проводов	PFA тефлон C
Температура горячего спая	до 260 ^o C (макс.)
Тип разъема Миниатюрный	Стеклонаполненный нейлон
Рабочая температура	-20 ^o до 100 ^o C
Температура холодного спая	Окружающий

типы, устройство, принцип работы, схемы подключения

Разновидности, устройство и принцип работы

Термоэлектрические

Полупроводниковые

Пирометрические

Терморезистивные

Акустические

Пьезоэлектрические

Схемы подключения

Примение

Как подобрать?

Использованная литература

Датчики температуры. Виды и работа. Как выбрать и применение

Виды и принцип действия

Похожие темы:

Датчик температуры LM35. Описание, схема подключения, datasheet

Датчик температуры LM35 — описание

Параметры LM35

Корпус и цоколевка датчика LM35

Пример использования температурного датчика LM35

Система многоканального бесконтактного температурного контроля «Зной». Пирометрический датчик температуры.

Опросный лист

Состав системы

Работа системы

Технические характеристики

Схема электрическая подключения модуля температурного контроля

Схема электрическая подключения датчиков ДТП-300

Рекомендации по установке датчика ДТП-300

Особенности организации системы температурного мониторинга высоковольтных контактных соединений на базе пирометрических датчиков ДТП-300

Габаритные и установочные размеры датчика ДТП-300

Габаритные размеры модуля температурного контроля

Схемы контроля температуры.

Как подключить датчик PT100 к аналоговому модулю расширения LOGO! AM2 PT100 или AM2 RTD?

Схема датчика температуры | Датчики температуры

ПРОСТОЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ВСЕГО СВОИМИ РУКАМИ

3.1. Принципиальная схема аналогового датчика температуры

Датчик температуры для цепей управления и компенсации

4 наиболее распространенных типа датчиков температуры

и принцип его работы

Принцип работы электрической схемы теплового датчика

Тепловой извещатель

Цепь теплового извещателя

Тепловые извещатели с фиксированной температурой

Тепловой извещатель со скоростью подъема

Датчик температуры

Цепь датчика температуры

Преимущества датчика температуры

Тестер теплового извещателя

Типы, как это работает и приложения

Что такое датчики температуры?

Что делают датчики температуры?

Для чего нужен датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?

Как работает датчик температуры?

Какие бывают типы датчиков температуры?

Термостаты

Термисторы

Резистивные датчики температуры (RTD)

Термопары

Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Датчики на основе полупроводников

Датчик температуры вибрирующей проволоки модели ETT-10V

Технические характеристики измерителя температуры с вибрирующей проволокой ЭТТ-10В

Зонд

Как работает зонд термистора сопротивления модели ETT-10TH?

Технические характеристики модели ETT-10TH

Датчик температуры RTD, модель ETT-10PT

Как работает датчик температуры RTD модели ETT-10PT?

Технические характеристики датчика RTD модели ETT-10PT

Термопара Encardio-Rite

Технические характеристики термопары Encardio-Rite

Где используется датчик температуры?

Преимущества датчиков температуры Encardio-Rite

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между датчиком температуры и преобразователем температуры?

Как измеряется температура в бетонной плотине?

Какой датчик температуры самый точный?

Что такое термопара?

Как проверить датчик температуры?

IC

Введение в датчики температуры на интегральных схемах