|
Датчики температуры используются везде, где рабочие параметры системы так или иначе зависят от температурных факторов.
Сегодня выпускаются различные виды датчиков температуры: термопары, термисторы, терморезистивные датчики с линейной зависимостью выходного сигнала, а также полупроводниковые датчики с цифровым выходом.
Терморезистивные датчики (RTDs - Resistance Temperature Devices) работают при пропускании через них электрического тока и применяются в мостовых схемах.
Термисторы с положительным и отрицательным температурным коэффициентом имеют высокую чувствительность к измеряемой температуре, что нельзя сказать о линейности выходного сигнала.
Полупроводниковые датчики работают в широком диапазоне температур и имеют высокую точность. Кроме того, такие датчики имеют встроенную схему усиления сигнала, позволяющую устанавливать требуемую температурную зависимость.
Термопары предлагают идеальное решение для измерений температуры в максимальном диапазоне (до +2300°С). Кроме того, устройства имеют высокую воспроизводимость и точность. Следует отметить, что термопары требуют схем усиления сигнала для его последующей обработки.
Также, датчики температуры различаются по материалу исполнения чувствительного элемента и типу корпусирования: датчики с полупроводниковым чувствительным элементом, датчики с платиновым чувствительным элементом, корпусированные датчики. Измеряемая температура преобразовывается в сопротивление со стабильной линейной зависимостью. Датчики гарантируют стабильный линейный выходной сигнал (сопротивление или напряжение) с малым временем отклика.
Датчики измеряют температуру, изменения которой пропорциональны изменениям выходного сопротивления или напряжения.
Датчики удобны для приложений, требующих небольших габаритных размеров, точности и линейного выходного сигнала.
Область применения
- системы контроля окружающей среды (комнатные помещения, вентиляционные короба, холодильное оборудование)
- двигатели, защита от перегрузки
- электронные установки термоконтроля и термокомпенсации
- системы управления технологическими процессами – регулировка температуры
- автомобильная электроника: температура воздуха и масла
- бытовые приложения: контроль нагрева и охлаждения
Сравнение датчиков температуры
Способность выдерживать высокие температурные нагрузки, отличная устойчивость к химическим воздействиям, биологическая инертность и высокая стабильность делают платину уникальным материалом для терморезистивных измерительных элементов, нагревателей и электродов. В связи с особыми свойствами платины, температурные резисторы 1, 2 и 10 кОм имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными полупроводниковыми датчиками (KTY) и термисторами (NTC).
- высокая точность
- низкий дрейф
- долгий срок службы
- высокая линейность выходных характеристик
- стандартизация характеристик гарантирует взаимозаменяемость датчиков
- малое время отклика
- высокая стойкость к температурным перегрузкам
- широкий диапазон измеряемых температур (-196…+1000°С)
Электрическое сопротивление платиновых терморезисторов зависит от длины токопроводящей дорожки. Выпускается два типа датчиков: базовые элементы и специализированные датчики по спецификации заказчика.
|
Металлооксидные NTC термисторы
|
Полупроводниковые KTY датчики
|
Термопары
|
Платиновые терморезисторы на керамической подложке
|
|
Диапазон температуры измерения -100…300°C, некоторые модели до 500 °C
|
Диапазон температуры измерения -55…300°C
|
Диапазон температуры измерения -200…1800°C
|
Диапазон температуры измерения -196…1000°C
|
|
Нелинейные выходные характеристики
Отсутствие их международных стандартов
|
Более линейные характеристики, чем у NTC термисторов, погрешность не менее 0.6°C
|
Наличие международного стандарта типов термопар
|
Высокая линейность характеристик, установленная стандартом DIN EN 60751
|
|
Диапазон измерений зависит от типа термистора, стандартный диапазон 200 К
|
Диапазон измерений 200 К, стандарт: -55…+150°C
|
Диапазон измерений -40…1700°C (зависит от типа термопары), требуется компенсация холодного спая
|
Диапазон измерений стандартный: -70…+500°C, высокий: -40…1000°C
|
|
Дрейф сопротивления: 0.35% через 100 ч при температуре 150°C
|
Дрейф сопротивления: 0.45% через 1250 ч при температуре 150°C
|
Зависит от строения термопары
|
Дрейф сопротивления:0.04% через 1000 ч при температуре 500°C
|
|
Точность сопротивления ± 1%, ±0.2°C в узком диапазоне температур
|
Точность сопротивления ± 5%, максимальная точность ±0.5%
|
Точность соответствует классу 2, зависит от типа термопары
|
Точность соответствует DIN EN 60751, класс B: ± 0.21% при +100°C± 0.33% при +500 °C
|
|
Высокая чувствительность для узких температурных диапазонов, значительное изменение сопротивления на градус Кельвина, чем у платиновых и полупроводниковых датчиков
|
Высокая чувствительность, около 15 ohm/K
|
Диапазон чувствительности от мкВ/K до мВ/K, зависит от типа термопары
|
Чувствительность стабильна во всем диапазоне температур, напр., менее 4 Ом/К для датчика 1000 Ом
|
|
Типы: эпоксидная или стеклянная изоляция; в корпусах DO-35, SMD модели, для автоматической сборки
|
Типы: стеклянный корпус, SMD и DO-35 корпуса
|
Типы: Термопары с неогранической изоляцией, голые проводники
|
Типы: базовые элементы с проводами, SMD, SOT223 и TO92 корпуса
|
|
Статьи 
