Jaké jsou vlastnosti snímačů teploty

Teplotní senzor označuje senzor, který dokáže snímat teplotu a převádět ji na použitelný výstupní signál. Snímače teploty jsou základní součástí přístrojů pro měření teploty s širokou škálou typů. Podle metod měření jej lze rozdělit do dvou kategorií: kontaktní typ a bezkontaktní typ. Podle vlastností materiálů snímačů a elektronických součástek je lze rozdělit do dvou kategorií:termistoratermočlánek.

Teplotní senzor označuje senzor, který dokáže snímat teplotu a převádět ji na použitelný výstupní signál. Snímače teploty jsou základní součástí přístrojů pro měření teploty s širokou škálou typů, které lze na základě metod měření rozdělit na kontaktní a bezkontaktní. Lze je rozdělit do dvou kategorií na základě materiálů snímačů a charakteristik elektronických součástek: termistory a termočlánky. Existují čtyři hlavní typy teplotních senzorů: termočlánky, termistory,odporové teplotní detektory (RTD) a teplotní senzory IC. IC teplotní senzory zahrnují dva typy kontaktů:

analogový výstup a digitální výstup

Detekční část kontaktního snímače teploty má dobrý kontakt s měřeným objektem, známým také jako teploměr. Teploměry dosahují tepelné rovnováhy prostřednictvím vedení nebo konvekce, což umožňuje, aby jejich hodnoty přímo reprezentovaly teplotu měřeného objektu. Obecně je přesnost měření poměrně vysoká. V určitém rozsahu měření teploty může teploměr měřit také rozložení teploty uvnitř objektu. U pohybujících se objektů, malých cílů nebo objektů s velmi malou tepelnou kapacitou však může dojít k významným chybám měření. Mezi běžně používané teploměry patří bimetalové teploměry, kapalinové teploměry ve skle, tlakové teploměry, elektropozitivní teploměry, termistory a termočlánkové teploměry. Jsou široce používány v průmyslu, zemědělství, obchodu a tak dále. V každodenním životě lidé často používají tyto teploměry k měření teplot pod 120 K. Byly vyvinuty nízkoteplotní teploměry, jako jsou nízkoteplotní plynové teploměry, teploměry tlaku par, akustické teploměry, paramagnetické solné teploměry, kvantové teploměry, nízkoteplotní termistory a nízkoteplotní termoelektrické články. Nízkoteplotní teploměry vyžadují prvky pro snímání teploty s malým objemem, vysokou přesností, dobrou reprodukovatelností a stabilitou. Termistor z nauhličeného skla vyrobený spékáním porézního vysoce křemičitého skla je prvek pro snímání teploty pro nízkoteplotní teploměry, který lze použít k měření teplot v rozsahu 1,6-300K.

Bezkontaktní

Jeho citlivé součásti nejsou v kontaktu s měřeným objektem, známé také jako bezdotykové přístroje pro měření teploty. Tento typ přístroje lze použít k měření povrchové teploty pohybujících se objektů, malých cílů a objektů s malou tepelnou kapacitou nebo rychlými změnami teploty (přechodné), stejně jako k měření rozložení teplot v teplotním poli.

Běžně používané bezkontaktní přístroje pro měření teploty vycházejí ze základního zákona o záření černého tělesa a nazývají se přístrojem pro měření teploty záření. Metody měření teploty záření zahrnují metodu jasu (viz optický pyrometr), radiační metodu (viz radiační pyrometr) a kolorimetrickou metodu (viz kolorimetrický teploměr). Různé metody měření teploty záření mohou měřit pouze odpovídající fotometrickou teplotu, teplotu záření nebo kolorimetrickou teplotu. Skutečnou teplotou je pouze teplota naměřená pro černé těleso (předmět, který absorbuje veškeré záření, ale neodráží světlo). Pokud chcete určit skutečnou teplotu předmětu, opravte povrchovou emisivitu materiálu. Povrchová emisivita materiálů nezávisí pouze na teplotě a vlnové délce, ale také na stavu povrchu, povlaku a mikrostruktuře. V automatizaci je často nutné používat radiační termometrii k měření nebo řízení povrchové teploty určitých předmětů, jako je teplota válcování ocelových pásů, teplota válcovacích válců, teplota kování a teplota různých roztavených kovů v tavicích pecích nebo kelímcích. v metalurgii. V těchto specifických situacích je měření emisivity povrchu objektu poměrně obtížné.Pro automatické měření a kontrolu teploty pevného povrchu lze použít přídavný reflektor k vytvoření dutiny černého tělesa spolu s měřeným povrchem. Vliv přídavného záření může zvýšit efektivní záření a efektivní emisní koeficient měřeného povrchu. Pomocí efektivního emisního koeficientu a úpravou naměřené teploty pomocí přístroje lze získat skutečnou teplotu měřeného povrchu. Typickým přídavným reflektorem je polokulový reflektor. Difúzní záření v blízkosti středu koule na měřeném povrchu může být odraženo zpět k povrchu pomocí polokulového zrcadla, čímž se vytvoří další záření, čímž se zlepší efektivní emisní koeficient je povrchová emisivita materiálu a p je odrazivost materiálu. reflektor. Pokud jde o radiační měření skutečné teploty plynných a kapalných médií, lze použít metodu vkládání trubek z tepelně odolného materiálu do určité hloubky, aby se vytvořily dutiny černého tělesa. Vypočítejte efektivní emisní koeficient válcové dutiny po dosažení tepelné rovnováhy s médiem. Při automatickém měření a regulaci lze tuto hodnotu použít ke korekci naměřené spodní teploty (tj. teploty média) a získání skutečné teploty média.

Výhody bezkontaktního měření teploty: Horní mez měření není omezena teplotní odolností teplotního čidla, takže v zásadě neexistuje žádné omezení měřitelné teploty. Pro vysoké teploty nad 18009C je hlavní použitou metodou měření bezkontaktního míchání pufferfish. S rozvojem infračervené technologie se měření teploty záření postupně rozšířilo z viditelného světla na infračervené a bylo přijato od teploty pod 7009 ℃ na pokojovou teplotu s vysokým vizuálním rozlišením.