Зателефонуйте нам: 095 820 5556; 067 177 8308

Зелений тариф

Електрична тепла підлога Nexans

СТЕМ - продаж та монтаж сучасного електрообладнання.

Хочете придбати товар, який вам сподобався по найкращій ціні - відвідайте наш

інтернет магазин

ВКПП АНОЯ Статті по електриці Untitled Document

Новини

 

Сонячні батареї

Комплекти для зеленого тарифу

 

Датчики температури



Більшість технологічних процесів йде зараз по шляху автоматизації. Крім того, управління численними механізмами і агрегатами, а часто і машинами просто немислимо без точних вимірювань всіляких фізичних величин. Важливим є вимір тиску, вимірювання кутової швидкості, а також лінійної і багато-багато інших. Але найпоширенішими (близько 50%) є температурні виміри. Приміром, середня за величиною атомна станція налічує приблизно 1500 контрольних (вимірювальних) точок, а велике хімвиробництво, налічує таких вже близько 20 тис.
Так як діапазон вимірювань і їх умови можуть сильно відрізняться один від одного, розроблені різні по точності, стійкості , швидкодії типи датчиків (і первинних перетворювачів). Якого б типу не був температурний датчик, загальним для всіх є принцип перетворення. А саме: вимірювана температура перетворюється в електричну величину (якраз за це і відповідає первинний перетворювач). Це обумовлено тим, що електричний сигнал просто передавати на великі відстані (висока швидкість прийому-передачі), легко обробляти (висока точність вимірів) і, нарешті, швидкодія.
Далі, пропонуємо вам ознайомитися з різними видами датчиків температури, а в кінці статті з список питань які необхідно вирішити перед покупкою датчика температури.
Види датчиків температури, за типом дії
Терморезистивні термодатчики
Терморезистивні термодатчики - засновані на принципі зміни електричного опору (напівпровідника або провідника) при зміні температури. Розроблені вони були вперше для океанографічних досліджень. Основним елементом є терморезистор - елемент змінює свій опір залежно від температури навколишнього середовища.

Терморезистивний датчик
Безперечні переваги термодатчиків цього типу це довготривала стабільність, висока чутливість, а також простота створення інтерфейсних схем.
На зображенні наведено датчик 702-101BBB-A00, діапазон вимірювання якого від -50 до +130 ° С. Цей датчик ставитися до групи кремнієвих резистивних датчиків (що це таке читайте двома абзацами нижче). Зверніть увагу, на його розміри. Виробляє цей датчик фірма Honeywell International
В залежності від матеріалів використовуваних для виробництва терморезистивного датчиків розрізняють:
Резистивні детектори температури (РДТ). Ці датчики складаються з металу, найчастіше платини. В принципі, будь який метал змінює свій опір під впливом температури, але використовують платину так як вона володіє довготривалою стабільністю, міцністю і відтворюваністю характеристик. Для вимірювань температур понад 600 ° С може використовуватися також вольфрам. Мінусом цих датчиків є висока вартість і нелінійність характеристик.
Кремнієві резистивні датчики. Переваги цих датчиків-хороша лінійність і висока довготривала стабільність. Також ці датчики можуть вбудовуватися прямо в мікроструктури.
Термістори. Ці датчики виготовляються з метал-оксидних сполук. Датчик вимірює тільки абсолютну температуру. Істотним недоліком термісторів є необхідність їх калібрування та велика нелінійніст, а також старіння, однак при проведенні всіх необхідних настройок можуть використовуватися для прецизійних вимірювань.

Напівпровідникові

Напівпровідниковий датчик температури
В якості прикладу зображено напівпровідниковий датчик температури LM75A, що випускається фірмою NXP Semiconductors. Діапазон вимірювань цього датчика від -55 до +150.
Напівпровідникові датчики реєструють зміна характеристик pn переходу під впливом температури. В якості термодатчиків можуть бути використані будь які діоди або біполярні транзистори. Пропорційна залежність напруги на транзисторах від абсолютної температури (в Кельвінах) дає можливість реалізувати досить точний датчик.
Переваги таких датчиків - простота і низька вартість, лінійність характеристик, маленька похибка. Крім того, ці датчики можна формувати прямо на кремнієвій підкладці. Все це робить напівпровідникові датчики дуже затребуваними.

Термоелектричні (термопари)
Термоелектричні перетворювачі - інакше, термопари. Вони діють за принципом термоелектричного ефекту, тобто завдяки тому, що в будь-якому замкнутому контурі (з двох різнорідних напівпровідників або провідників) виникая електричний струм, у разі якщо місця зпайки відрізняються по температурі. Так, один кінець термопари (робочий) занурений в середовище, а інший (вільний) - незанурений. Таким чином, виходить, що термопари це відносні датчики і вихідна напруга буде залежати від різниці температур двох частин. І майже не буде залежати від абсолютних їх значень.

Термопара
Виглядати термопара може так, як показано на малюнку. Це термопара ДТПКХХ4, вона вимірює температуру в межах від -40 до +400.
Діапазон вимірюваних з їх допомогою температур, від -200 до 2200 градусів, і прямо залежить від використовуваних в них матеріалів. Наприклад, термопари з неблагородних металів - до 1100 ° С. Термопари із благородних металів (платинова група) - від 1100 до 1600 градусів. Якщо необхідно провести виміри температур понад цього, використовуються жаростійкі сплави (основою служить вольфрам). Як правило використовується в комплекті з мілівольтметром, а вільний кінець (конструктивно виведений на голівку) віддалений від вимірюваного середовища за допомогою подовжуючого проводу. Одним з недоліків термопари є досить велика похибка. Найбільш поширеним способом застосування термопар є електронні термометри.
Пірометри
Пірометри - безконтактні датчики, які реєструють випромінювання виходить від нагрітих тіл. Основною перевагою пірометрів (на відміну від попередніх температурних датчиків) є відсутність необхідності поміщати датчик безпосередньо в контрольоване середовище. В результаті такого занурення часто відбувається спотворення досліджуваного температурного поля, не кажучи вже про зниження стабільності характеристик самого датчика.
Розрізняють три види пірометрів:
Флуоресцентні. При вимірюванні температури за допомогою флуоресцентних датчиків на поверхню об'єкта, температуру якого необхідно виміряти, наносять фосфорні компоненти. Потім об'єкт піддають впливу ультрафіолетового імпульсного випромінювання, в результаті якого виникає післявипромінювання флуоресцентного шару, властивості якого залежать від температури. Це випромінювання детектується і аналізується.
Інтерферометричні. Інтерферометричні датчики температури базуються на порівнянні властивостей двох променів - контрольного та пропущеного через середовище, параметри якої змінюються в залежності від температури. Чутливим елементом цього типу датчиків найчастіше виступає тонкий кремнієвий шар, на коефіцієнт заломлення якого, а, відповідно, і на довжину шляху променя, впливає температура.
Датчики на основі розчинів, що міняють колір при температурному впливі. У цьому типі датчиків-пірометрів застосовується хлорид кобальту, розчин якого має тепловий зв'язок з об'єктом, температуру якого необхідно виміряти. Коефіцієнт поглинання видимого спектру у розчину хлориду кобальту залежить від температури. При зміні температури змінюється величина пройшовшого розчин світла.

Акустичні
Акустичні термодатчики - використовуються переважно для вимірювання середніх і високих температур. Акустичний датчик побудований на принципі того, що в залежності від зміни температури, змінюється швидкість поширення звуку в газах. Складається з випромінювача і приймача акустичних хвиль (просторово рознесених). Випромінювач випускає сигнал, який проходить через досліджувану середу, в залежності від температури швидкість сигналу змінюється і приймач після отримання сигналу вираховує цю швидкість.
Використовуються для визначення температур, які не можна виміряти контактними методами. Також застосовуються в медицині для неінвазивного (без операційного проникнення всередину тіла хворого) вимірювання глибинної температури, наприклад, в онкології. Недоліками таких вимірювань є те, що при дотику вони можуть викликати відповідні фізіологічні реакції, що в свою чергу спричиняє спотворення вимірювання глибинної температури. Крім того, можуть виникати відображення на межі «датчик-тіло», що також здатне викликати похибки.
П'єзоелектричні
У датчиках цього типу головним елементів є кварцовий п'єзорезонатор.
Як відомо п'єезоматеріал змінює свої розміри при впливі струму (прямий п'єзоефект). На цей п'єзоматеріал поперемінно передається напруга різного знаку, від чого він починає коливатися. Це і є п'єзорезонатор. З'ясовано, що частота коливань цього резонатора залежить від температури, це явище і покладено в основу п'єзоелектричного датчика температури.
На що необхідно звернути увагу при виборі датчиків температури
Температурний діапазон.
Чи можна занурювати датчик у вимірюване середовище або об'єкт? Якщо розташування всередині середовища неприпустимо, то варто вибирати акустичні термометри і пірометри.
Які умови вимірювань!? Якщо використовується агресивне середовище, то необхідно використовувати або датчики в корозійнозахищених корпусах, або використовувати безконтактні датчики. Крім того, необхідно передбачити інші умови: вологість, тиск і тд.
Як довго датчик повинен буде працювати без заміни та калібрування. Деякі типи датчиків володіють відносно низькою довготривалої стабільністю, наприклад термістори.
Який вихідний сигнал необхідний. Деякі датчики видають вихідний сигнал у величині струму, а деякі автоматично перераховують його в градуси.
Інші технічні параметри, такі як: час спрацьовування, напруга живлення, дозвіл датчиків і похибка. Для напівпровідникових датчиків, важливим також являє тип корпусу.

Ми відправляємо службами доставки в будь-який куточок України

Кабельний підігрів трубопроводів

стабілізатор напруги Частотний перетворювач

Кабельний обіргів, альтернативна енергетика - 095 820 5556

Електромонтаж 050 373 9418 Інтернет-магазин - 067 177 8308