За да извършите надеждни температурни измервания, първата стъпка е да изберете правилния температурен инструмент, известен също като температурен сензор. Термодвойки, термистори, платинени съпротивителни термометри (RTD) и температурни ИС са сред най-често използваните температурни сензори при тестване.
Следното е въведение в характеристиките на термодвойките и термисторите.
Термодвойки: Термодвойките са най-често използваните температурни сензори при измерване на температурата. Основните им предимства са широк температурен диапазон и адаптивност към различни атмосферни среди. Освен това са здрави, евтини, не изискват захранване и са най-евтиният вариант. Термодвойка се състои от два различни метални проводника (метал A и метал B), свързани в единия край. Когато единият край на термодвойката се нагрее, съществува потенциална разлика във веригата на термодвойката. Температурата може да се изчисли с помощта на измерената потенциална разлика.
Връзката между напрежението и температурата обаче не е-линейна. Поради тази не-линейна зависимост е необходимо второ измерване за референтна температура (Tref). Преобразуването на температурата на напрежението- след това се обработва вътрешно от софтуера или хардуера на оборудването за изпитване, за да се получи накрая температурата на термодвойката (Tx). И двата модула за събиране на данни Agilent 34970A и 34980A имат вградени-възможности за измерване и обработка.
Накратко, термодвойките са най-простите и многофункционални температурни сензори, но не са подходящи за високо{0}}прецизни измервания и приложения.
Термисторите, от друга страна, използват полупроводникови материали и най-вече имат отрицателен температурен коефициент, което означава, че тяхното съпротивление намалява с повишаване на температурата. Температурните промени причиняват големи промени в съпротивлението, което ги прави най-чувствителните температурни сензори. Термисторите обаче имат изключително лоша линейност и силно зависят от производствения процес. Производителите не предоставят стандартизирани профили на термистора.
Термисторите са много малки и реагират бързо на температурни промени. Те обаче изискват източник на ток и малкият им размер ги прави изключително чувствителни към грешки при само-нагряване.
Термисторите измерват абсолютната температура на два проводника, като предлагат добра точност, но са по-скъпи от термодвойките и техният измерим температурен диапазон е по-малък. Често използваният термистор има съпротивление от 5kΩ при 25 градуса, като промяна на температурата от 1 градус причинява промяна на съпротивлението от 200Ω. Имайте предвид, че съпротивлението на проводника от 10 Ω въвежда само незначителна грешка от 0,05 градуса. Той е идеален за приложения за контрол на тока, изискващи бързо и чувствително измерване на температурата. Малкият му размер е изгоден за приложения с-ограничено пространство, но трябва да се предотвратят-грешки при самонагряване.
Термисторите също имат свои собствени техники за измерване. Малкият им размер е предимство; бързо се стабилизират и не създават термично натоварване. Това обаче ги прави и по-малко здрави и високите токове могат да причинят само-нагряване. Тъй като термисторът е резистивно устройство, всеки източник на ток ще генерира топлина поради мощност. Мощността е равна на произведението на квадрата на тока и съпротивлението. Следователно трябва да се използва малък източник на ток. Излагането на висока температура ще доведе до трайна повреда на термистора.
Това въведение в два вида температурни инструменти е предназначено да бъде полезно за вашата работа и обучение.