دما دغدغه اصلی اکثر صنایع فرآیندی است. ویژگی اصلی دما این است که افزایش یا کاهش دما بر انرژی حرکت ذرات در قطعه تأثیر می گذارد. به طور کلی، سنسور یا مبدل وسیله ای فیزیکی است که می تواند یک نوع متغیر فرآیند را به یک نوع سیگنال دلخواه تبدیل کند. در این مقاله به طور خلاصه توضیح داده می شود که سنسورهای دما چیست.
دما یکی از رایجترین مقادیر اندازهگیری تجهیزات یا شرایط اطراف آن است، بهویژه برای قطعات الکترونیکی. این به این دلیل است که دستگاه ها و مدارهای الکترونیکی گرما تولید می کنند و به نوعی مدیریت حرارتی نیاز دارند. انواع مختلفی از سنسورهای دما برای چنین کاربردهایی مناسب هستند و عملکردها یا مشخصات مختلفی را ارائه می دهند. به عنوان مثال، یک سنسور دما می تواند یک خروجی آنالوگ یا دیجیتال ارائه دهد. انواع بسیار رایج سنسورهای دما در زیر آمده است: ترمیستورهای ضریب دمای منفی، آشکارسازهای دمای مقاومت، سنسورهای ترموکوپل، سنسورهای نیمه هادی، سنسورهای مادون قرمز و غیره.
هزینه سنسور دما بستگی به نوع کاری دارد که برای آن مناسب است. با این حال، دقت اندازه گیری سنسور دما قیمت آن را تعیین می کند. بنابراین، هزینه بستگی به دقت سنسور دما دارد. سنسورهای دمای فعلی برای کاهش هزینه و کارایی طراحی شده اند.
سنسور ترمیستور: مخفف ترمیستور ضریب دمای منفی است. نوع خاصی از مقاومت است که مقاومت آن با توجه به دما تغییر می کند. خروجی ترمیستور به دلیل ماهیت نمایی آن غیرخطی است. اما می توان آن را با توجه به کاربرد آن خطی کرد. محدوده عملکرد موثر سنسور ترمیستور از 50- تا 250 درجه برای ترمیستورهای محصور شده با شیشه یا 150 درجه برای ترمیستورهای استاندارد است.
دتکتور دمای مقاومتی: دتکتور دمای مقاومتی یکی از سنسورهایی است که بسیار دقیق اندازه گیری می کند. در آشکارساز دمای مقاومتی، مقاومت متناسب با دما است. این سنسور از فلزات پلاتین، نیکل و مس ساخته شده است. دارای طیف گسترده ای از عملکردهای اندازه گیری دما است و می توان از آن برای اندازه گیری دما در محدوده -270oC تا +850oC استفاده کرد. یک RTD برای کارکرد صحیح به یک منبع جریان خارجی نیاز دارد. برای استفاده از RTD برای اندازه گیری دما، باید به پل وتستون و منبع جریان ثابت متصل شود. ولتاژ خروجی را برای تعیین مقاومت اندازه گیری کنید. سپس، دما را می توان از رابطه خطی مقاومت-دمای یک RTD معین به دست آورد.
سنسورهای ترموکوپل سنسورهای دمای تماس بسیار رایج هستند. آنها جمع و جور، ارزان، ساده برای استفاده هستند و می توانند به سرعت به تغییرات دما پاسخ دهند. این شامل یک عنصر حسگر است که می تواند شیشه ای یا اپوکسی پوشش داده شود و دارای 2 سیم است تا بتوان آنها را به مدار متصل کرد. آنها دما را با اندازه گیری تغییرات مقاومت جریان اندازه گیری می کنند. ترمیستور دارای دو شکل NTC یا PTC است و معمولا هزینه کمتری دارد.
سنسور نیمه هادی: سنسور نیمه هادی وسیله ای است که به شکل آی سی ظاهر می شود. به طور کلی به این سنسورها سنسور دمای آی سی می گویند. سنسور دمای خروجی جریان، سنسور دمای خروجی مقاومت، سنسور دمای سیلیکون خروجی مقاومت، سنسور دمای دیود، سنسور دمای خروجی دیجیتال. سنسورهای دمای نیمه هادی فعلی خطی بودن و دقت بالایی را در محدوده عملیاتی تقریباً 55 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد ارائه می دهند.
سنسور مادون قرمز یک ابزار الکترونیکی است و سنسور مادون قرمز یک سنسور دمای غیر تماسی است. آنها دستگاه های حساس به نور هستند که می توانند تشعشعات مادون قرمز (IR) از نواحی اطراف یا اشیاء را برای اندازه گیری گرما تشخیص دهند. این سنسورها به دو دسته سنسورهای مادون قرمز حرارتی و سنسورهای مادون قرمز کوانتومی تقسیم می شوند.
این مقاله عمدتاً سنسورهای اندازه گیری دما را معرفی می کند. با مرور متن کامل می توانید یاد بگیرید که انواع مختلفی از سنسورهای دما برای کاربردهای اندازه گیری دما مناسب هستند و عملکردها یا مشخصات مختلفی را ارائه می دهند. به عنوان مثال، یک سنسور دما می تواند یک خروجی آنالوگ یا دیجیتال ارائه دهد. انواع بسیار رایج سنسورهای دما در زیر آمده است: ترمیستورهای ضریب دمای منفی، آشکارسازهای دمای مقاومت، سنسورهای ترموکوپل، سنسورهای نیمه هادی، سنسورهای مادون قرمز و غیره.
