Temperaturkontroll er allestedsnærværende i produksjonsprosesser, slik at du kan velge riktig driftsmodus eller spore endringer i materialtilstand. Temperaturregimet er like viktig både når du slår på ovnen på kjøkkenet og i masovner når du smelter stål, og avvik fra normal drift kan føre til ulykker og personskader. For å unngå ubehagelige konsekvenser og for å sikre muligheten for å regulere oppvarmingsgraden, brukes en temperatursensor.
Termoelektrisk
Den termoelektriske sensoren er basert på termoelementprinsippet (se. Figur 1) - alle metaller har en viss valens (antall frie elektroner i ytre atombaner som ikke er involvert i stive bindinger). Når de utsettes for eksterne faktorer som gir ekstra energi til frie elektroner, kan de forlate atomet og skape bevegelse av ladede partikler. I tilfelle å kombinere to metaller med forskjellig potensial for frigjøring av elektroner og påfølgende oppvarming av krysset, vil det oppstå en potensiell forskjell, som kalles Seebeck-effekten.
Halvleder
De er laget på basis av krystaller med en gitt strømspenningskarakteristikk. Slike temperatursensorer fungerer i halvlederbrytermodus, i likhet med den klassiske bipolare transistoren, hvor oppvarmingsgraden er sammenlignbar med tilførselen av potensial til basen. Når temperaturen stiger, vil halvlederføleren begynne å levere en høyere strømverdi. Som regel brukes ikke halvlederen til å måle oppvarming, men er koblet gjennom en forsterkerkrets (se. Figur 2).
De har et bredt spekter av målinger og muligheten til å justere sensoren i samsvar med utstyrets driftsparametere. De er av høy presisjonstype, lite avhengig av driftstiden. De har små dimensjoner, som de lett kan installeres i kretser, radioelementer osv.
Pyrometrisk
De jobber på bekostning av spesielle sensorer - pyrometre, som gjør det mulig å fange de minste temperatursvingningene på arbeidsflaten til ethvert objekt. Direkte er sensorelementet en matrise som reagerer på en viss frekvens i temperaturområdet. Dette prinsippet er grunnlaget for målinger med et berøringsfritt termometer, som ble utbredt under kampen mot koronavirus. I tillegg blir bruken aktivt brukt til termisk bildekontroll av strukturelle elementer, utstyr, bygninger og strukturer.
Termoresistiv
Slike temperatursensorer er laget på grunnlag av termistorer - enheter med en viss motstandsavhengighet av graden av oppvarming av basismaterialet. Når temperaturen stiger, endres motstandens ledningsevne også, slik at du kan overvåke tilstanden til det ønskede objektet.
Den største ulempen med en termoresistiv sensor er det lille temperaturområdet, men det i stand til å gi et godt målingstrinn og høy nøyaktighet i tideler og hundredeler av grader Celsius. På grunn av dette blir de ofte inkludert i kretsen ved hjelp av en forsterker som utvider driftsgrensene.
Akustisk
Akustiske temperatursensorer fungerer på prinsippet om å bestemme hastigheten på lydoverføring avhengig av temperaturen på materialet eller overflaten. Selve sensoren sammenligner lydhastigheten som genereres av kilden, som vil variere avhengig av oppvarmingsgraden (se. Figur 4). Denne typen er berøringsfri og lar deg ta målinger på vanskelig tilgjengelige steder eller på høyrisikoobjekter.
Piezoelektrisk
Driften av sensoren er basert på effekten av forplantning av vibrasjoner i en kvartskrystall når en elektrisk strøm passerer. Men avhengig av omgivelsestemperaturen, vil krystalloscillasjonsfrekvensen også endre seg. Prinsippet for å fikse temperaturendringer består i å måle vibrasjonsfrekvensen og deretter sammenligne den med den etablerte kalibreringen av klassifiseringene for forskjellige temperaturer.