Датчики температуры

 

Биметаллические полосы:

Биметаллический термостат состоит из двух разных металлических полос, ограниченных вместе, и они не могут перемещаться относительно друг друга.

Эти металлы имеют разные коэффициенты расширения, а при изменении температуры составные полосы изгибаются в изогнутую полосу с более высоким  коэффициентом металла снаружи кривой.

Основным принципом в этом является то, что все металлы пытаются изменить свои физические размеры с разной скоростью при одинаковом изменении  температуры.

Эту деформацию можно использовать в качестве терморегулируемого переключателя, как в простом термостате.


Датчики температуры сопротивления (RTD):

Материалами, используемыми для RTD, являются никель, железо, платина, медь, свинец, вольфрам, ртуть, серебро и т. д.

Сопротивление большинства металлов увеличивается в ограниченном температурном диапазоне, а соотношение между сопротивлением и температурой показано  ниже.

Датчики температуры сопротивления являются простыми и резистивными элементами в виде катушек проволоки. Уравнение, которое используется для  нахождения линейной зависимости в RTD, является

 

Конструктивные детали RTD:

Платина, никель и медь в виде проволоки являются наиболее часто используемыми материалами в RTD.

Тонкопленочные платиновые элементы часто изготавливаются путем нанесения металла на подходящую подложку из проволочных элементов с использованием  платиновой проволоки, удерживаемой при высокой температуре

 

Термисторы:

Термистор - полупроводниковое устройство с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления в отличие от положительного коэффициента,  отображаемого большинством металлов.

Термисторы представляют собой небольшие кусочки материала, изготовленные из смесей оксидов металлов, таких как железо, кобальт, хром, никель и  марганец. Термистор является чрезвычайно чувствительным устройством, потому что его сопротивление быстро изменяется с температурой. Сопротивление обычных металлооксидных термисторов уменьшается очень нелинейно с увеличением температуры. Изменение сопротивления на градус по  температуре значительно больше, чем в металлах.

Отношение сопротивления-температуры для термистора может быть описано уравнением вида

 

R T = Ke β / t

 

Там , где R T , является сопротивлением при температуре Т, с К и β являются постоянными. Термисторы имеют много преимуществ по сравнению с  другими датчиками температуры.


Термопары:

Измерение температуры термопары основано на создании электродвижущей силы (ЭДС) .

«Когда два несходных металла соединены вместе, между двумя точками А и В будет существовать ЭДС, которая в основном зависит от температуры  перехода.

Термопара состоит из одного горячего соединения и одного холодного спая. Горячий переход вставляется, когда измеряется температура. Холодное соединение поддерживается при постоянной контрольной температуре.