Датчик температуры - это устройство, принимающее, преобразующее измеряемую величину в сигнал для последующей передачи его на приборы или управляющее воздействие.
Датчик необходим для измерения температуры в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.
Есть много различных типов датчиков температуры и все они имеют различные характеристики в зависимости от их конкретного применения. Температурный датчик состоит из двух основных физических типов:
- Контактные типы датчиков температуры. Эти типы датчиков температуры должны находиться в физическом контакте с объектом, чувствовать и использовать проводимость для мониторинга изменений температуры. Они могут быть использованы для обнаружения энергии в твердых веществах, жидкостях или газах в широком диапазоне температур.
- Бесконтактные типы датчиков температуры. Эти типы датчиков температуры используют конвекцию и излучение для мониторинга изменений температуры. Они могут быть использованы для обнаружения в жидкостях и газах, которые излучают энергию в виде тепла, энергия передается от объекта в виде инфракрасного излучения.
Два основных типа температурных датчиков могут быть подразделены на следующие три группы датчиков, электромеханические, резистивные и электронные и все три типа рассматриваются ниже.
Термостат
Термостат представляет собой датчик температуры электромеханического типа или переключатель, который в основном состоит из двух различных металлов, таких как никель, медь, вольфрам или алюминий, и т.д., которые скреплены друг с другом биметаллической полоской. Полоска может быть использована в качестве электрического переключателя.
Термистор
Термистор представляет собой особый тип резистора, который изменяет свое физическое сопротивление при воздействии перепадов температуры. Термисторы, как правило, изготовлены из керамических материалов, таких как оксиды никеля, марганца или кобальта с покрытием из стекла, что делает их достаточно хрупкими.
Большинство видов термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, то есть их значение сопротивления идет вниз с увеличением температуры, и, конечно, есть некоторые, которые имеют положительный температурный коэффициент, их величина сопротивления повышается с ростом температуры.
Термисторы построены из керамического полупроводникового материала с использованием технологии на основе оксидов металлов, таких как марганец, кобальт и никель, и т.д. полупроводниковый материал, как правило, формируется в маленькие спрессованные диски или шары, которые герметично закрыты.
Резистивные датчики температуры
Резистивные датчики температуры имеют положительные температурные коэффициенты, но в отличие они производят очень точные измерения температуры. Тем не менее, они имеют очень низкую тепловую чувствительность.
Термопара
Термопара на сегодняшний день является наиболее часто используемым типом из всех типов датчиков температуры.
Термопары пользуются популярностью благодаря своей простоте, легкости использования и скорости реакции на изменения температуры, в основном из-за небольшого размера. Термопары также имеют самый широкий температурный диапазон из всех датчиков температуры начиная с $-200^\circ \ С$ до более чем $2000^\circ \ С$.
Термопары - термоэлектрические датчики, в основном состоят из двух спаев разнородных металлов, таких как медь и константан. Когда два спая находятся при разных температурах, напряжение, развиваемое на стыке, используется для измерения температуры.
