وبلاگ

نکاتی برای انتخاب سنسور دما مناسب

اگر می خواهید اندازه گیری دما را با اطمینان انجام دهید، باید در انتخاب سنسور دما برای صنعت خود دقت کنید. درک مزایا و معایب سنسورهای دما به شما کمک می کند هنگام کالیبراسیون، اقدامات احتیاطی مناسبی را انجام دهید. ترموکوپل ها ، ترمیستورها ، ردیاب های دمای مقاومت (RTDs) و IC های دمایی متداول ترین سنسورهای حرارتی هستند که در آزمایش الکترونیکی استفاده می شوند

در این مطلب خلاصه ای از نوع اندازه گیری ، محدوده های عملکردی دمایی ، دقت ، هزینه ، ثبات ، حساسیت و سهولت استفاده را برای انواع رایج سنسورهای دمایی قرار داده شده است.

ترموکوپل ها

ترموکوپل از دو سیم فلزی غیر مشابه تشکیل شده است که هر دو در انتها به هم متصل می شوند و از سر به دستگاه متصل میشوند.

 هنگامی که انتهای ترموکوپل گرم می شود ، جریان مداوم در مدار ترموالکتریک جریان می یابد. ولتاژ ایجاد شده از گرادیان دما برای محاسبه دما استفاده می شود.

ترموکوپل ها متداول ترین سنسورهایی هستند که برای اندازه گیری دما استفاده می شوند و بازه اندازه گیری دما مهمترین مزیت ترموکوپل در مقایسه با ترمیستور و RTD می باشد

در طیف گسترده ای از دما استفاده می شوند و می توانند برای انواع مختلف صنایع با بازه های مختلف دمایی بهینه شوند.

مقرون به صرفه

ترموکوپل را می توان با لحیم کاری یا جوشکاری در محل تولید کرد همچنین نیاز به نیروی الکتریکی ندارند و از جمله ارزانترین سنسورهای حرارتی هستند.

در دماهای بالا تغییرات ولتاژ بسیار اندک است به عنوان مثال ، یک ترموکوپل نوع جی 50 میکروولت در دمای 0 درجه سانتیگراد تولید می کند و به طور میانگین تغییرات ولتاژ، 5 میکرو ولت به ازای هر درجه سانتیگراد است، شما نیازمند به یک دستگاه اندازه گیری ولتاژ با دقت بسیار بالا برای اندازه گیری این اختلافات اندک ولتاژ هستید.

با این حال ترموکوپل ها هنوز هم کمترین میزان حساسیت و کمترین میزان پایداری را برای اندازه گیری دما را دارا می باشند.

رابطه بین ولتاژ و دما غیر خطی است و تبدیل ولتاژ اندازه گیری شده به دما را دشوارتر می کند. برای محاسبه دمای ترموکوپل (Tx) به یک سنسور دمای مرجع (Tref) برای اندازه گیری دمای ترموکوپل نیاز دارید. مهندسین از طریق نرم افزار و یا سخت افزار تبدیل ولتاژ به دما را پردازش می كنند ، اما اندازه گیری از این طریق زمان بیشتری را نسبت به اندازه گیری در طول آزمون می گیرد.

به طور خلاصه ، ترموکوپل ها ساده ترین و متنوع ترین مبدل های دمایی موجود هستند و استفاده از ترموکوپل به راحتی اتصال یک جفت سیم می باشد. در حالی که این مبدل های ارزان قیمت معمول ترین سنسورهای دما هستند ، اما ممکن است برای کاربردهای با دقت بالا مناسب نباشند.

 ترموکوپل,سنسور حرارتی,آریا صنعت سلیم

ترمیستور

در انتخاب سنسور دما می توان به ترمیستور اشاره کرد که ترمیستور یک مقاومت حساس به حرارت است که از مواد نیمه رسانا ، معمولاً سرامیک یا پلیمر تشکیل شده است. ضریب دمای اکثر ترمیستورها به گونه ای است که با افزایش دما مقاومت آنها کاهش می یابد.اما نمونه هایی از ترمیستور ها هستند که برعکس عمل کرده و با افزایش دما مقاوت آنها نیز افزایش می یابد.

 ترمیستورها بیشترین تغییر پارامتر را با دما نشان می دهند و حساس ترین سنسور های دمایی هستند. قیمتی که ما برای این افزایش حساسیت می پردازیم از دست دادن خطی بودن تغییرات است.

دستگاه غیر خطی

ترمیستور دستگاهی بسیار غیرخطی است که وابستگی زیادی به پارامترهای فرآیند دارد. در نتیجه، تولیدکنندگان منحنی ترمیستور را به میزانی که منحنی ترموکوپل استاندارد شده است، استاندارد نکرده اند. ترمیستورها  بسیار کوچک هستند و به سرعت به تغییرات دما پاسخ می دهند. با این حال، ترمیستورها به منبع انرژی احتیاج دارند و کوچک بودن آنها باعث می شود آنها به خصوص در برابر خطاهای خود گرم شونده حساس شوند.

ترمیستورها دقت بهتری ارائه می دهند اما قیمت آنها از ترموکوپل گران تر است. آنها همچنین دامنه دمایی کمتری نسبت به ترموکوپل ها دارند. ترمیستورها دمای مطلق را با اندازه گیری دو سیم اندازه گیری می کنند ، در حالی که ترموکوپل ها دمای نسبی بین جرم حرارتی و محل اتصال مرجع را اندازه گیری می کنند.

یک نوع ترمیستور متداول دارای مقاومت 5 کیلو اهم در 25 درجه سانتیگراد است و برای هر 1 درجه سانتیگراد یک تغییر 200 اهم ایجاد می کند. توجه داشته باشید که 10 اهم مقاومت به سرب باعث ایجاد خطای بدون علامت فقط 0.05 درجه سانتی گراد می شود. به طور کلی ، ترمیستورها در مواردی که شما نیاز به اندازه گیری سریع و حساس دما دارید ، بیشترین کاربرد را دارند. اندازه کوچک آنها هنگامی که فضای حیاتی است سودمند است اما مراقب خطاهای خود گرمایش باشید.

ترمیستور, سنسور حرارتی, آریا صنعت سلیم

مقاله های مرتبط:

نحوه انتخاب سنسور حرارتی مناسب چگونه است؟
نحوه کار با ترموکوپل چگونه است؟
آشنایی با ساخت ترموکوپل صنعتی
انواع آر تی دی در صنعت

سنسورهای دمایی مقاومتی (RTD)

   مشابه ترمیستور، سنسور دمای مقاومتی (RTD) یک مقاومت حساس به حرارت است که از مواد نیمه رسانا، به طور معمول پلاتین تشکیل شده است. هنگام اندازه گیری ولتاژ مورد نیاز برای محاسبه دمای RTD ، یک DMM از یک منبع جریان شناخته شده استفاده می کند و ولتاژ ایجاد شده توسط منبع جریان را اندازه گیری می کند. ولتاژ ایجاد شده توسط منبع جریان شامل افت ولتاژ در دو سر (Vlead) به علاوه ولتاژ روی RTD (Vtemp) است.

به عنوان مثال ، یک RTD متداول دارای 100 اهم در 0درجه سانتیگراد است و فقط 0.385 اهم در درجه سانتی گراد تغییر می کند. اگر هر دوسر RTD دارای مقاومت 10 اهم در برابر سرب باشند ، این امر باعث خطای 26 درجه سانتیگراد می شود که قابل قبول نیست. در این حالت افت ولتاژ به دلیل مقاومت در برابر سرب (Rlead) غیر قابل قبول زیاد است.

به یاد داشته باشید ، همین مقاومت در برابر سرب باعث ایجاد خطای 0.05 درجه سانتیگراد با ترمیستور می شود. بنابراین ، RTD ها باید با اندازه گیری اهم 4 سیمه اندازه گیری شوند. RTD دقیق ترین و پایدارترین سنسور دما است و نسبت به ترموکوپل یا ترمیستور خطی تر است. با این حال ، RTD ها کندترین و گرانترین سنسورهای دمایی هستند. بنابراین ، آنها در مواردی که دقت بسیار حیاتی است ، در حالی که سرعت و هزینه اهمیت کمتری دارند بسیار پر کاربرد هستند و میتوانید آن ها در هنگام انتخاب سنسور دما مناسب در نظر بگیرید.

آر تی دی,سنسور حرارتی,آریا صنعت سلیم

نتیجه گیری

   ما در مورد مزایا و معایب انواع رایج سنسورهای دما بحث کرده ایم. اگر نیاز خود را بدانید و در انتخاب سنسور دما دقت کنید، می توانید اندازه گیری دما را با اطمینان انجام دهید و از مشکلات رایج جلوگیری کنید.

پیام بگذارید

با ما در تماس باشید
021-88343851