Aký je princíp snímača teploty?

Ako dodávateľ snímačov teploty sa ma často pýtajú na princípy týchto základných zariadení. Snímače teploty hrajú kľúčovú úlohu v širokej škále priemyselných odvetví, od výroby a riadenia procesov až po monitorovanie životného prostredia a systémy HVAC. Pochopenie toho, ako fungujú, je kľúčom k prijímaniu informovaných rozhodnutí, pokiaľ ide o výber správneho vysielača teploty pre vaše špecifické potreby.

Základná koncepcia snímačov teploty

Vo svojom jadre je vysielač teploty zariadenie, ktoré prevádza meranie teploty na elektrický signál. Tento signál sa potom môže preniesť do riadiaceho systému, zobrazovacej jednotky alebo iného monitorovacieho zariadenia na ďalšie spracovanie a analýzu. Základný princíp spočíva v použití teplotného snímača na detekciu teploty a následnej premene tejto fyzikálnej veličiny na elektrickú.

Vo vysielačoch teploty sa bežne používa niekoľko typov snímačov teploty, z ktorých každý má svoj vlastný pracovný princíp. Medzi najobľúbenejšie patria termočlánky, odporové teplotné detektory (RTD) a termistory.

Termočlánky

Termočlánky sú založené na Seebeckovom efekte, ktorý objavil Thomas Johann Seebeck v roku 1821. Seebeckov efekt uvádza, že keď sa dva rôzne kovy spoja na dvoch miestach a medzi týmito spojeniami je teplotný rozdiel, vzniká elektromotorická sila (EMF).

V termočlánku je jeden spoj vystavený meranej teplote (merací spoj), zatiaľ čo druhý sa udržiava na známej referenčnej teplote (referenčný spoj). Vygenerované EMF je úmerné teplotnému rozdielu medzi dvoma spojmi. Poznaním referenčnej teploty a meraním EMF je možné určiť teplotu na meracom uzle.

Termočlánky sú široko používané, pretože sú relatívne lacné, majú široký teplotný rozsah a sú odolné. Vyžadujú však kompenzáciu referenčnej teploty prechodu, ktorá sa v moderných snímačoch teploty zvyčajne vykonáva elektronicky.

Odporové teplotné detektory (RTD)

RTD fungujú na princípe, že elektrický odpor kovu sa mení s teplotou. Väčšina RTD je vyrobená z platiny, hoci je možné použiť aj iné kovy, ako je nikel a meď. Platinové RTD sú preferované kvôli ich vysokej presnosti, stabilite a širokému teplotnému rozsahu.

LG8 Remote Display Instrument SMP858-TST-S Gauge Pressure Transmitter

Odpor RTD rastie lineárne s teplotou podľa známeho vzťahu teplota - odpor. Napríklad odpor platinového RTD pri 0 °C je typicky 100 ohmov (PT100) alebo 1000 ohmov (PT1000). Zmeraním odporu RTD možno vypočítať teplotu.

Na presné meranie odporu prechádza cez RTD konštantný prúd a meria sa napätie na ňom. Vysielač teploty potom použije toto meranie napätia na určenie odporu a jeho premenu na hodnotu teploty.

Termistory

Termistory sú polovodičové zariadenia, ktorých odpor sa výrazne mení s teplotou. Na rozdiel od RTD, ktoré majú kladný teplotný koeficient (PTC), mnohé termistory majú záporný teplotný koeficient (NTC), čo znamená, že ich odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou.

Termistory sú veľmi citlivé na zmeny teploty, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie, kde sa vyžaduje meranie teploty s vysokou citlivosťou. Ich teplotný rozsah je však relatívne obmedzený v porovnaní s termočlánkami a RTD a ich vzťah medzi odporom a teplotou je značne nelineárny. Vysielače teploty využívajúce termistory musia vykonávať komplexné spracovanie signálu na linearizáciu výstupu a presné určenie teploty.

Konverzia a prenos signálu

Akonáhle teplotný senzor zaznamená teplotu a prevedie ju na elektrickú veličinu (napríklad napätie alebo odpor), teplotný vysielač musí previesť tento signál na štandardný výstupný signál, ktorý môže byť jednoducho prenášaný a spracovaný iným zariadením.

Najbežnejšie výstupné signály pre snímače teploty sú prúdové signály 4 - 20 mA a napäťové signály 0 - 10 V. Tieto štandardné signály sú široko používané v priemyselných riadiacich systémoch, pretože sú menej náchylné na rušenie a môžu sa prenášať na veľké vzdialenosti.

Na prevod signálu snímača na signál 4 - 20 mA alebo 0 - 10 V používa snímač teploty obvody na úpravu signálu. Tieto obvody zosilňujú, filtrujú a linearizujú signál snímača a potom ho konvertujú na požadovaný výstupný signál.

Napríklad v teplotnom vysielači, ktorý používa RTD PT100, sa nameraný odpor najprv premení na napäťový signál pomocou mostíkového obvodu. Tento napäťový signál je potom zosilnený a linearizovaný tak, aby zodpovedal teplotnému rozsahu aplikácie. Nakoniec je linearizovaný napäťový signál prevedený na prúdový signál 4 - 20 mA pomocou obvodu generujúceho prúd.

Naša ponuka produktov

Ako dodávateľ vysielačov teploty ponúkame širokú škálu produktov, ktoré spĺňajú rôzne potreby zákazníkov. Napríklad nášDMP305X - TST - S Prevodník absolútneho tlakuje vysokokvalitné zariadenie, ktoré možno použiť aj v aplikáciách, kde sa vyžaduje presné meranie teploty a tlaku. Spája pokročilú technológiu snímača so spoľahlivým spracovaním signálu, aby poskytoval presné a stabilné merania.

Okrem toho nášDiaľkový zobrazovací prístroj LG8môžu byť použité v spojení s našimi teplotnými vysielačmi, aby poskytli pohodlný spôsob diaľkového monitorovania hodnôt teploty. Má prehľadný displej a možno ho jednoducho integrovať do existujúcich riadiacich systémov.

Ďalším obľúbeným produktom je nášSMP858 - Prevodník tlaku TST - S, ktorý je určený pre priemyselné aplikácie, kde je potrebné monitorovanie pretlaku a teploty. Ponúka vysokú presnosť a spoľahlivosť, vďaka čomu je skvelou voľbou pre mnohé priemyselné procesy.

Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu

Ak máte záujem o snímače teploty alebo príbuzné produkty, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli diskusiám o obstarávaní. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám vybrať tie správne produkty pre vaše špecifické aplikácie a poskytnúť vám tie najlepšie riešenia. Či už potrebujete jeden teplotný snímač pre malý projekt alebo rozsiahlu dodávku pre priemyselný závod, môžeme splniť vaše potreby.