راهنمای انتخاب سنسور دما

انتخاب سنسور دما نسبت به انتخاب انواع دیگر سنسورها نیاز به توجه بیشتری دارد.اول از همه ، ساختار سنسور باید طوری انتخاب شود که دمای سیال اندازه گیری شده یا سطحی که باید اندازه گیری شود در زمان اندازه گیری مشخص شده عنصر حساس قابل دستیابی باشد.خروجی سنسور دما فقط دمای عنصر حساس است.در حقیقت ، اغلب دشوار است اطمینان حاصل شود که دمای نشان داده شده توسط سنسور دمای جسم مورد اندازه گیری است.

در بیشتر موارد ، برای انتخاب سنسورهای دما باید جنبه های زیر را در نظر گرفت:
(1) این که آیا دمای جسم اندازه گیری شده نیاز به ثبت ، هشدار و کنترل خودکار دارد و آیا نیاز به اندازه گیری و انتقال از راه دور دارد یا خیر.
(2) اندازه و دقت مورد نیاز محدوده اندازه گیری دما.
(3) آیا اندازه عنصر اندازه گیری دما مناسب است.
(4) وقتی دمای جسم اندازه گیری شده با گذشت زمان تغییر می کند ، آیا پسماند عنصر اندازه گیری دما می تواند الزامات اندازه گیری دما را برآورده کند.
(5) آیا شرایط محیطی جسم اندازه گیری شده به عنصر اندازه گیری دما آسیب می رساند.
(6) قیمت آن چقدر است و آیا استفاده از آن مناسب است.

دمای سیال داخل ظرف به طور کلی با ترموکوپل یا پروب مقاومت حرارتی اندازه گیری می شود ، اما هنگامی که عمر مفید کل سیستم بسیار بیشتر از عمر مورد انتظار پروب باشد ، یا انتظار می رود پروب به طور مکرر برداشته شود برای کالیبراسیون یا تعمیر ، نمی توان آن را روی ظرف قرار داد.هنگام باز کردن ، می توان یک ترموول دائمی را روی دیواره رگ نصب کرد.استفاده از ترموول ثابت زمان اندازه گیری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.وقتی دما بسیار آهسته تغییر می کند و خطای رسانایی حرارتی کوچک است ، ترموول بر دقت اندازه گیری تأثیر نمی گذارد ، اما اگر دما بسیار سریع تغییر کند ، عنصر حساس نمی تواند تغییرات سریع دما را ردیابی کند و خطای هدایت حرارتی ممکن است افزایش یابد. دوباره ، اندازه گیری دقت تحت تأثیر قرار می گیرد.بنابراین ، لازم است دو عامل قابلیت نگهداری و دقت اندازه گیری را بسنجیم.

تمام مواد ترموکوپل یا پروب مقاومت حرارتی باید با سیالی که ممکن است با آنها تماس پیدا کند سازگار باشند.هنگام استفاده از کاوشگرهای عنصر در معرض دید ، باید سازگاری مواد (عناصر حساس ، اتصال دهنده ها ، تکیه گاه ها ، پوشش های محافظتی جزئی و غیره) را که با سیال اندازه گیری شده در تماس هستند ، در نظر بگیرید.هنگام استفاده از ترموول ، فقط باید جنس آستین را در نظر بگیرید.به

ترمیستورهای مقاومتی معمولاً وقتی در مایعات و اکثر گازها غوطه ور می شوند ، به صورت هرمتی مهر و موم می شوند و حداقل باید روکش شوند.عناصر مقاوم مقاوم را نمی توان در مایعات رسانا یا آلوده غوطه ور کرد.در صورت نیاز به واکنش سریع ، می توان از آنها برای خشک کردن هوا و تعداد محدودی گاز و برخی مایعات استفاده کرد.اگر عنصر مقاومت در سیال راکد یا کند جریان استفاده می شود ، معمولاً برای محافظت مکانیکی باید با نوعی محفظه پوشانده شود.

هنگامی که لوله ، مجرای یا محفظه را نمی توان باز کرد یا دهانه آن ممنوع است ، به طوری که از پروب یا ترموول نمی توان استفاده کرد ، اندازه گیری را می توان با بستن یا ثابت کردن سنسور دمای سطح روی دیوار بیرونی انجام داد.به منظور اطمینان از دقت اندازه گیری مناسب ، سنسور باید از نظر حرارتی از اتمسفر محیط و از منبع تابش حرارتی جدا شده و هدایت حرارتی دیوار به عنصر حساس باید به طور مطلوب از طریق سنسور طراحی و نصب شود.

مواد جامد اندازه گیری شده می تواند فلزی یا غیر فلزی باشد و هر نوع سنسور دمای سطح تا حدودی خواص مواد سطح یا زیر سطح جسم اندازه گیری شده را تغییر می دهد.بنابراین ، سنسور و روش نصب آن باید به درستی انتخاب شود تا این تداخل به حداقل برسد.سنسور ایده آل باید کاملاً از همان ماده جامد اندازه گیری شده و با ماده یکپارچه ساخته شود ، به طوری که ویژگی های ساختاری نقطه اندازه گیری یا محیط اطراف آن به هیچ وجه تغییر نکند.انواع مختلفی از سنسورها از جمله مقاومت (مقاومت حرارتی فیلم نازک ، سنسور دما) و ترموکوپل های فیلم نازک و سیم نازک وجود دارد.برای اندازه گیری دمای یشم سطح از سنسور کوچک تعبیه شده یا درج نخ دار استفاده کنید.لبه بیرونی دستگاه یا نمک انتقال نمک تعبیه شده باید با سطح خارجی ماده مورد اندازه گیری هم سطح باشد.مواد درج باید با مواد آزمایش شده یکسان باشد ، حداقل حداقل بسیار مشابه.هنگام استفاده از سنسور واشر ، باید مراقب باشید که درجه حرارت رسیده توسط ماشین لباسشویی تا حد ممکن به دمای مورد اندازه گیری نزدیک باشد.

انتخاب سنسور دما عمدتا بر اساس محدوده اندازه گیری است.هنگامی که انتظار می رود محدوده اندازه گیری در محدوده کل باشد ، می توان از سنسورهای مقاومت پلاتین استفاده کرد.محدوده باریک تر معمولاً سنسور را ملزم می کند که مقاومت اولیه نسبتاً بالایی داشته باشد تا بتواند مقاومت مقاومت کافی را به دست آورد.تغییر مقاومت کافی که توسط سنسور دما ارائه می شود ، این اجزای حساس را برای محدوده های اندازه گیری باریک بسیار مناسب می کند.اگر محدوده اندازه گیری بسیار بزرگ باشد ، ترموکوپل ها مناسب تر هستند.بهتر است نقطه انجماد را در این محدوده قرار دهید ، زیرا جدول شاخص ترموکوپل بر اساس این دما است.خطی بودن سنسور در محدوده شناخته شده نیز می تواند به عنوان یک شرط اضافی برای انتخاب سنسور استفاده شود.

زمان پاسخ معمولاً با ثابت زمان بیان می شود ، که مبنای اساسی دیگری برای انتخاب سنسور است.هنگام نظارت بر دمای مخزن ، ثابت زمان اهمیت کمتری دارد.با این حال ، هنگامی که دما در لوله ارتعاشی باید در حین استفاده اندازه گیری شود ، ثابت زمان به عنوان عامل تعیین کننده در انتخاب سنسور تبدیل می شود.ثابت های زمانی سنسورهای دمای مهره و ترموکوپل های زره ​​پوش بسیار کوچک هستند ، در حالی که پروبهای غوطه وری ، به ویژه ترموکوپل ها با آستین های محافظ ، ثبات زمانی نسبتاً زیادی دارند.

اندازه گیری دمای پویا پیچیده تر است.تنها با آزمایش و شبیه سازی مکرر شرایطی که اغلب در استفاده از سنسور رخ می دهد تا حد امکان ، می توان تقریبی منطقی از عملکرد دینامیکی سنسور بدست آورد.

اصل کار سنسور دمای ضریب دمای منفی NTC

NTC مخفف عبارت Negative Temperature Coefficient است که به معنی ضریب منفی دما است.این به طور کلی به مواد نیمه هادی یا اجزای با ضریب دمای منفی بزرگ اشاره دارد.سنسور درجه حرارت NTC یک سنسور دمای ضریب دمای منفی است.این ماده از اکسیدهای فلزی مانند منگنز ، کبالت ، نیکل و مس به عنوان مواد اصلی ساخته شده و با تکنولوژی سرامیک ساخته شده است.این مواد اکسید فلز دارای خواص نیمه هادی هستند زیرا از نظر رسانایی کاملاً مشابه مواد نیمه رسانا مانند ژرمانیوم و سیلیکون هستند.هنگامی که درجه حرارت پایین است ، تعداد حامل (الکترون و حفره) این مواد اکسید کم است ، بنابراین مقدار مقاومت آن بیشتر است.با افزایش دما ، تعداد حامل ها افزایش می یابد ، بنابراین مقدار مقاومت کاهش می یابد.محدوده سنسور دمای NTC بین 100 تا 1،000،000 اهم در دمای اتاق است و ضریب دمای آن بین 2 تا 5/6 درصد است.سنسور دما NTC می تواند به طور گسترده ای در اندازه گیری دما ، جبران دما ، سرکوب جریان موج و موارد دیگر استفاده شود.