Temperatuuri ühiste mõõtmiskomponentide võrdlus: termopakid, termotakistid (RTD), termistorid, temperatuuri mõõtmiskiibid

Temperatuuri mõõtekomponenti on neli tavalist: termopaarid, termotakistid (RTD), termistorid ja temperatuuri mõõtekiibid (IC). Allpool tutvustame nende vastavaid põhimõtteid ja omadusi ning võrdleme nende eeliseid ja puudusi.

Termopaar: nägicki efekti põhjal, kui mõlemas otsas on ühendatud kaks kahest metallist koosnevat juhtmest ja üks ots kuumutatakse, on termoelektriskeemis pidev vooluvool. Teoreetiliselt saab kõiki kahte erinevat juhtkonda konfigureerida termopaarideks, kuid praktiliste temperatuuride komponentidena valitakse üldiselt stabiilsete termoelektriliste omadustega materjalid, stabiilsed füüsikalised ja keemilised omadused, väikese resistentsuse temperatuuri koefitsient, väike spetsiifiline kuumus ja kõrge lineaarsus. Standardiseeritud termopaarides on üldiselt seitse tüüpi: S, B, E, K, R, J ja T. Nende vastavad temperatuuri mõõtmisvahemikud ja termoelektrilised potentsiaali-temperatuuri kõverad on erinevad. Üksikasjade saamiseks lugege vastavat lõpetamistabeli.

Termiline takisti (RTD): metallide takistus näitab ilmselget temperatuuri sõltuvust ja metallijuhtide takistuse väärtus muutub temperatuuriga. Enamik RTD -sid on valmistatud puhastest metallmaterjalidest. Kõige sagedamini kasutatakse plaatina ja vaske. Lisaks kasutatakse niklit, mangaani, rodiumi ja muid materjale, kuna need taluvad kõrgeid temperatuure, säilitades samal ajal suurepärase stabiilsuse. Temperatuuri mõõtmist mõjutavad erinevate juhtmete, näiteks RTD -keha juhtmed, muutused.

Termistorid: nagu RTD-d, on ka termistorid temperatuuritundlikud takistid. Termistorid on tavaliselt valmistatud pooljuhtmaterjalidest ja jagunevad positiivseteks temperatuuride koefitsientideks (PTC) ja negatiivseteks temperatuuride koefitsientideks (NTC). Enamik termistoreid kasutab negatiivseid temperatuuride koefitsiente, see tähendab, et temperatuuri tõustes väheneb nende takistus. NTC takistusväärtus võib muutuda mitme protsendipunkti võrra kraadi Celsiuse kohta, nii et termistoriahelad suudavad tuvastada väikeseid temperatuurimuutusi, mida ei saa jälgida RTD või termopaaride vooluahelate abil. Termistorite kõrge vastupidavus pakub neile ainulaadseid mõõtmiseeliseid.

Suurenenud tundlikkuse hind on lineaarsuse kaotus. Termistorid on äärmiselt mittelineaarsed komponendid, mis sõltuvad suuresti protsessi parameetritest. Praegu ei saa tootjad standardiseerida termistorkõveraid RTD -de ja termopaaride standardisetasemele. Kuna tegemist on pooljuhid, on termistorid kõrgel temperatuuril püsivale valele joondamisele vastuvõtlikumad kui RTD -de või termopaaride. Termistoreid saab teha väga väikeseks, mis tähendab, et nad reageerivad temperatuurimuutustele kiiresti, kuid nende väike soojusmass muudab nad eriti vastuvõtlikuks enesekuumustavate vigade suhtes. Termistorid on palju habrasemad kui RTD -d või termopaarid ja need tuleb ettevaatlikult paigaldada, et vältida purunemist või ühenduse eraldamist.

Temperatuuri mõõtekiip (IC): see on tegelikult kohandatud nutikomponent, mida saab konfigureerida pinge või voolu väljundiga ja suudab saavutada väljundi, mis on lineaarselt võrdeline absoluutse temperatuuriga. Nagu termistoritel, on sellel piiratud temperatuurivahemik, on ka enesekuumutamise ja hapruse probleemid ilmsed ning see tuleb varustada välise toiteallikaga.