- Ogólne informacje o czujnikach
- Czujniki kontaktowe
- Termometr pokojowy z płynem
- Kontaktowy termometr bimetalowy
- Czujniki odporności na temperaturę
- Termopara
- Konstrukcja termopary
- Jak wybrać czujnik temperatury
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Specjalne urządzenia są używane do kontroli klimatu w obszarze mieszkalnym i temperatury podczas procesów produkcyjnych. Proponujemy rozważyć, w jaki sposób działają czujniki temperatury, wlotu powietrza wlotowego, wody, gazów, paliwa i wilgotności, ich zasady działania i rodzaje.
Ogólne informacje o czujnikach
Czujniki temperatury są urządzeniami służącymi do pomiaru temperatury medium. Rodzaje czujników temperatury:
- czujniki napowietrzne.
Zdjęcie - Czujniki napowietrzne - czujniki zbliżeniowe.
Zdjęcie - Bezdotykowe czujniki temperatury
Niemniej jednak znane są 3 dodatkowe typy informatorów: termometry, rezystancyjne czujniki temperatury i termopara (termostat). Wszystkie te sterowniki działają poprzez pomiar właściwości fizycznych (tj. Objętości płynu przepływającego przez przewód), która zmienia się wraz z temperaturą.
Wideo: przegląd czujnika temperatury
Czujniki kontaktowe
Czujniki kontaktu z temperaturą mogą mierzyć temperaturę stykającego się z nią obiektu, ale jeśli założymy, że czujnik i obiekt znajdują się w równowadze termicznej, nie ma między nimi przepływu ciepła.
Ten podgatunek informatorów jest reprezentowany przez następujące urządzenia :
- Termopary
- Czujniki odporności na temperaturę (pracują ze wskaźnikiem, mają najbardziej optymalny stosunek ceny do jakości)
- Wypełnione termometry
- Półprzewodnikowe termometry bimetaliczne
- Przemysłowe bezstykowe i bezprzewodowe czujniki temperatury.
Większość komercyjnych i naukowych bezkontaktowych czujników temperatury oraz pomiary mocy promieniowania cieplnego z podczerwieni lub promieniowania optycznego działają na znanym lub obliczonym obszarze na powierzchni lub objętości mierzonej cieczy.
Przykładem bezdotykowego czujnika temperatury jest pirometr.
Termometry są najczęściej stosowanymi czujnikami temperatury stosowanymi w prostych, codziennych pomiarach temperatury, są używane do kotłów i alarmów. Najpopularniejsze termometry bimetaliczne.
Termometr pokojowy z płynem
Do tej pory wypełnione termometry są uważane za jeden z najbardziej dostępnych czujników do pomiaru temperatury. Do rurki wrażliwej na zmiany temperatury dodaje się ciecz, najczęściej jest to alkohol barwiony lub rtęć. Pod wpływem zmiany poziomu temperatury na zewnątrz rury ciecz rozszerza się i wzrasta, zgodnie z tabelą wybierania można teraz określić, jaki poziom temperatury znajduje się w pomieszczeniu. Metoda ta jest dobra, jeśli nie jest wymagana wysoka dokładność, ponieważ przy użyciu takiego miernika możliwy jest błąd o prawie stopniu, ponadto modele alkoholowe bardzo szybko tracą wydajność przy nagłej zmianie temperatury, są trudne do naprawienia.
Ciecz musi mieć stosunkowo duży współczynnik rozszerzalności cieplnej, tak aby małe zmiany temperatury prowadziły do wykrywalnych zmian objętości. Materiał tubki jest szklany, czasem hartowany, ale zawsze przezroczysty, dzięki czemu można zobaczyć oznaczony stół. Wcześniej rtęć była bardziej powszechna, ale jej poziom toksyczności jest zbyt wysoki, co może prowadzić do nieodwracalnych szkód w użytkowaniu domowym.
Chociaż wypełnione regulatory są najprostszą i najtańszą opcją pomiaru temperatury, są również bardzo delikatne ze względu na ich kruchość. Są również rzadko używane w realizacji nawet małych procesów produkcyjnych, ponieważ Nie ma możliwości regulacji ich pracy w trybie automatycznym.
Kontaktowy termometr bimetalowy
Termometr bimetaliczny wykorzystuje dwa metale (zwykle stal i miedź) o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej, są one połączone ze sobą za pomocą nitów lub spawania. Wraz ze wzrostem temperatury, odległość między paskami wzrasta, metal o najwyższym współczynniku rozszerzalności cieplnej rozszerza się w większym stopniu, w wyniku czego pojawia się napięcie w materiałach i odchylenie w pasku. Wielkość tego odchylenia jest różnicą temperatur.
Różnice temperatur, dla których można stosować te termometry, są ograniczone do zakresu, w którym metale mają znacząco różne współczynniki rozszerzalności cieplnej. Paski bimetaliczne są często zwijane w rury i umieszczane w termostatach. Ruchomy koniec paska jest kontaktem elektrycznym, który przenosi temperaturę termostatu. Dlatego mogą być kontrolowane przez specjalne urządzenia automatyczne.
Czujniki odporności na temperaturę
W operacjach produkcyjnych zwykle stosuje się mechaniczny lub elektroniczny oporowy czujnik temperatury zanurzeniowej (znany również jako termometr oporowy). W przeciwieństwie do wypełnionych termometrów, wskaźnik rezystancji zapewnia elektryczny sygnał pomiaru temperatury, dzięki czemu jest bardziej wygodny w użyciu w systemie komputerowym.
Urządzenie oporowe wykorzystuje zależność między oporem elektrycznym a temperaturą, która może być liniowa lub nieliniowa. Główną różnicą tych urządzeń jest ich wysoka dokładność, mają one dopuszczalny błąd około 0, 01 stopnia Celsjusza. Jednak w wysokich temperaturach (powyżej 700 stopni C) stają się bardzo niedokładne z powodu degradacji zewnętrznej powłoki, która zawiera termometr. Zatem stosowanie czujników oporności jest preferowane w niższych zakresach temperatur, gdzie mogą być najbardziej dokładne, a ich testowanie jest znacznie łatwiejsze niż w przypadku bimetalicznych.
Istnieje kilka rodzajów czujników: z termistorem i tradycyjnym. Tradycyjne termometry oporowe wykorzystują wrażliwe elementy metalowe, które prowadzą do liniowej zależności między temperaturą a opornością. Wraz ze wzrostem temperatury metalu, wzrost losowego ruchu molekularnego utrudnia przepływ elektronów. Zwiększona odporność na ciśnienie jest mierzona przez metal jako spadek prądu, powstaje stałe napięcie. Zdalny termistor elektroniczny wykorzystuje czujnik półprzewodnikowy, który zapewnia zależność mocy od temperatury otoczenia, ogrzewania i rezystancji.
Termopara
Innym cyfrowym czujnikiem temperatury silnika i spalin, który jest często stosowany w przemyśle, jest termopara. Wśród różnych dostępnych czujników temperatury termopara jest powszechnie stosowanym czujnikiem temperatury oleju i powietrza wlotowego. Podobnie jak analogowe urządzenia oporowe, urządzenia te działają w układzie elektronicznym.
Konstrukcja termopary
Termopara to rurowy, podłużny kształt w kształcie pręta, który umożliwia umieszczenie urządzenia w trudno dostępnych miejscach. Na przykład w kotłach, silnikach, wąskich przejściach wentylacyjnych.
Każdy czujnik temperatury powietrza (zewnętrznego i domowego) zawiera zewnętrzną osłonę lub rękaw. Tuleja chroni zawartość termopary przed uszkodzeniami mechanicznymi i chemicznymi.
Tuleja to metalowy drut, czasami dwa, każdy składa się z różnych metali. Możliwe są różne kombinacje materiałów dla tych metalowych drutów. Montaż odbywa się za pomocą specjalnych uchwytów i listew do sztywnego mocowania systemów termometrycznych.
Wszystkie liczniki mają indywidualne specyfikacje techniczne. Zastanów się, jakie wskaźniki ma temperatura czujnika elektronicznego w kanale chłodzącym i monitorowanie środowiska:
- Rozmiar: trzy przewody w pakiecie TO-92 (0, 2 ″ x 0, 2 ″ x 0, 2 ″)
- Zakres temperatur: od -40 stopni Celsjusza i do 150 stopni (w zależności od rodzaju temperatury może być wyższa). Jeśli przekroczysz te wartości, wystąpi usterka.
- Zakres temperatur przed wyjściem: po 125 stopniach C dokładność spada. 2, 0 V przy 150 stopniach C i 0, 1 V przy temperaturze -40 stopni C.
- Wymagana moc: maksymalne zasilanie 5, 5 V, prąd 0, 05 A.
Podłączenie wszystkich urządzeń analogowych nie sprawia trudności. W większości przypadków po prostu włącz urządzenie w zasilaczu, sprawdź złącze i napięcie. Jedyną uwagą jest przemyślenie jego lokalizacji, tak aby czujnik określał wahania temperatury tak dokładnie, jak to możliwe.
Jak wybrać czujnik temperatury
Czujniki temperatury na skuterze śnieżnym, opony do samochodu lub inne ruchome urządzenia są wybierane indywidualnie (w większości przypadków można korzystać z produktów producenta sprzętu, to jest PT100, Golf 2, VAZ 2110, PT1000, Kalina, NTC, Priora).
Dla informatorów komputerowych wybiera się ściśle na podstawie parametrów urządzeń biurowych, w tym przypadku czujniki temperatury (przekaźniki) służą do zapobiegania przegrzaniu procesora i są reprezentowane przez marki DS18B20, G62, GSM. W ten sam sposób wybierane są urządzenia do pomiaru emitowanego ciepłego powietrza do lodówek, które są produkowane przez Siemens, TCM i UMP. Czasami kontrolery podczerwieni (w hutach chemicznych, biologicznych i stalowych) są potrzebne do bardziej precyzyjnej kontroli temperatury.
Aby zmierzyć temperaturę na pokładzie i poza samochodem, skutery śnieżne itp. Będziesz również musiał kupić specjalne czujniki, są one reprezentowane przez marki Lada, Lanos, Daewoo Nexia, Metran, Renault Logan, Chevrolet, Audi, Focus Ford, Grant, Volsvagen Passat, VAZ Niva, Mercedes, Honda, Gazelle. Wybierając model do kabiny, należy pamiętać, że jest on umieszczony jak najdalej od pieca i 20 cm nad podłogą. Jeśli to konieczne, wymiana urządzenia jest łatwa do wykonania ręcznie, schemat każdego czujnika jest dostarczany z instrukcją.