Как работят температурните сензори?

Основният параметър, измерван от електронните системи и системите за мониторинг и диагностика, е температурата – ключов фактор, който влияе върху качеството и ефективността на промишленото оборудване. Измерването на температурата се използва както в малки и прости системи и устройства, така и в напреднали промишлени системи.

Поддържането на подходяща температура на устройството значително удължава живота му, като същевременно го предпазва от повреда или повреда. При подготовката на устройството за работа е важно да се осигури подходяща температура на околната среда и благоприятни условия, както и добра система за мониторинг, използваща най-висококачествени компоненти и сензори.

Въпросът остава: как работят температурните сензори? Това до голяма степен зависи от вида на сензора и неговия механизъм на работа. Производителите също използват собствени технологии, за да се отличат от конкуренцията на пазара. В тази статия ще се съсредоточим върху най-популярните сензори и ще опишем как работят.

Работа на сензора в зависимост от типа

• Термосъпротивителни сензори
  
  Работата на термосъпротивителните сензори се основава на промяната в съпротивлението като функция на температурата. С повишаване на температурата съпротивлението на сензора може да намалява или да се увеличава, обикновено нелинейно. Всеки сензор има своя собствена термоелектрическа характеристика, която се регулира според използвания материал. Въз основа на това можем да определим характера на промените в съпротивлението в зависимост от температурата.
  
  Всеки терморезистор има номинално съпротивление, което е стойността на съпротивлението при референтна температура (обикновено 0°C), и специфична чувствителност, изчислена чрез съотношението на съпротивлението при 100°C към съпротивлението при номиналната температура.
  
  
• Термоелектрически сензори (термодвойки)
  
  Работата на термодвойките се основава на ефекта на Зеебек – създаването на потенциална разлика в точката на контакт между два различни метала, която е пропорционална на разликата в техните температури. Всяка термодвойка има различни свойства, които зависят от видовете използвани метали. Съществуват специфични видове термодвойки, които са описани в стандарти, свързани с температурните сензори.
  
  Всяка термодвойка има различни температурни характеристики, следователно, правилната им работа изисква специални системи за управление, които чрез вградени компоненти за линеаризация позволяват точни отчитания на измерената температура. Освен това, системите, базирани на термодвойки, са малки, не изискват допълнително захранване и са надеждни.
  
  
• Полупроводникови сензори (термистори)
  
  Полупроводниковите сензори работят по същия начин като термосъпротивителните сензори. Единствената разлика е знакът на коефициента на съпротивление, който термисторите могат да имат. Разграничаваме NTC термистори (отрицателен знак) и PTC термистори (положителен знак). NTC термисторите се използват предимно за температурна компенсация в устройства и за ограничаване на пусковите токове. PTC термисторите могат да бъдат намерени например в сигнални системи като защита срещу прекомерен ток.
  
  
• Интегрирани сензори
  
  Принципът на работа на интегрираните сензори е да се измери температурата с помощта на измервателен елемент и след това да се обработи с помощта на схеми, разположени в един корпус на интегрална схема. Полупроводниковите измервателни елементи разчитат на използването на напрежението на прехода база-емитер. С повишаване на температурата напрежението намалява съответно. Такива сензори най-често се срещат в електронни устройства, предпазвайки техните схеми от прекомерно нагряване, което може да доведе до необратими повреди.

Обобщение

Всеки температурен сензор има уникални свойства. В зависимост от тези свойства, те се различават по принципа си на действие и начина, по който обработват входните сигнали. Това ни позволява да намерим най-добрия тип сензор за всяко приложение, независимо дали работи на закрито или на открито.

Повече информация за температурните сензори можете да намерите на нашия уебсайт: температурни сензори dacpol.eu.