Temperatuurregeling is alomtegenwoordig in productieprocessen, waardoor u de juiste bedrijfsmodus kunt selecteren of veranderingen in de materiaalconditie kunt volgen. Het temperatuurregime is even belangrijk, zowel bij het inschakelen van de oven in de keuken als in hoogovens bij het smelten van staal, en afwijkingen van de normale werking kunnen leiden tot ongevallen en persoonlijk letsel. Om onaangename gevolgen te voorkomen en om ervoor te zorgen dat de mate van verwarming kan worden gecontroleerd, wordt een temperatuursensor gebruikt.
Thermo-elektrisch
De thermo-elektrische sensor is gebaseerd op het thermokoppelprincipe (zie. Figuur 1) - alle metalen hebben een bepaalde valentie (het aantal vrije elektronen in buitenste atoombanen die niet betrokken zijn bij starre bindingen). Wanneer ze worden blootgesteld aan externe factoren die extra energie aan vrije elektronen geven, kunnen ze het atoom verlaten en de beweging van geladen deeltjes creëren. In het geval van het combineren van twee metalen met verschillende potentiaal voor het vrijkomen van elektronen en daaropvolgende verwarming van de junctie, zal een potentiaalverschil ontstaan, dat het Seebeck-effect wordt genoemd.
Halfgeleider
Ze zijn gemaakt op basis van kristallen met een gegeven stroom-spanningskarakteristiek. Dergelijke temperatuursensoren werken in de halfgeleiderschakelaarmodus, vergelijkbaar met de klassieke bipolaire transistor, waar de mate van verwarming vergelijkbaar is met de toevoer van potentiaal naar de basis. Naarmate de temperatuur stijgt, zal de halfgeleidersensor een hogere stroomwaarde gaan afgeven. De halfgeleider zelf wordt in de regel niet gebruikt om verwarming te meten, maar is verbonden via een versterkerschakeling (zie. Figuur 2).
Ze bieden een breed scala aan metingen en de mogelijkheid om de sensor af te stellen in overeenstemming met de bedrijfsparameters van de apparatuur. Ze zijn van een zeer nauwkeurig type, weinig afhankelijk van de gebruiksduur. Ze hebben kleine afmetingen, waardoor ze gemakkelijk kunnen worden geïnstalleerd in circuits, radio-elementen, enz.
Pyrometrisch
Ze werken ten koste van speciale sensoren - pyrometers, waarmee de kleinste temperatuurschommelingen van het werkoppervlak van elk object kunnen worden vastgelegd. Het sensorelement zelf is direct een matrix die reageert op een bepaalde frequentie van het temperatuurbereik. Dit principe vormt de basis voor metingen met een contactloze thermometer, die tijdens de strijd tegen het coronavirus wijdverspreid werd. Bovendien wordt hun gebruik actief gebruikt voor warmtebeeldbesturing van structurele elementen, apparatuur, gebouwen en constructies.
Thermoresistief
Dergelijke temperatuursensoren zijn gemaakt op basis van thermistors - apparaten met een zekere afhankelijkheid van weerstand van de mate van verwarming van het basismateriaal. Naarmate de temperatuur stijgt, verandert ook de geleidbaarheid van de weerstand, zodat u de toestand van het gewenste object kunt volgen.
Het grootste nadeel van een thermoresistieve sensor is het kleine bereik van de gemeten temperatuur, maar wel in staat om een goede meetstap en een hoge nauwkeurigheid in tienden en honderdsten van graden te bieden Celsius. Daarom worden ze vaak in het circuit opgenomen met behulp van een versterker die de bedrijfslimieten uitbreidt.
Akoestisch
Akoestische temperatuursensoren werken volgens het principe van het bepalen van de snelheid van geluidsoverdracht afhankelijk van de temperatuur van het materiaal of oppervlak. De sensor zelf vergelijkt de geluidssnelheid die door de bron wordt gegenereerd, die zal verschillen afhankelijk van de mate van verwarming (zie. Figuur 4). Dit type is contactloos en stelt u in staat metingen te doen op moeilijk bereikbare plaatsen of bij risicovolle objecten.
Piëzo-elektrisch
De werking van de sensor is gebaseerd op het effect van voortplanting van trillingen van een kwartskristal wanneer een elektrische stroom passeert. Maar afhankelijk van de omgevingstemperatuur zal ook de kristaloscillatiefrequentie veranderen. Het principe van het fixeren van temperatuurveranderingen bestaat uit het meten van de trillingsfrequentie en deze vervolgens te vergelijken met de vastgestelde kalibratie van de waarden voor verschillende temperaturen.