O que é sensor de temperatura e sensor de umidade
Sensor de temperatura refere-se a um sensor que pode detectar a temperatura e convertê-la em um sinal de saída disponível. O sensor de temperatura é a parte central do instrumento de medição de temperatura com uma ampla variedade. De acordo com o método de medição, pode ser dividido em tipo de contato e tipo sem contato. De acordo com as características dos materiais do sensor e componentes eletrônicos, pode ser dividido em resistência térmica e termopar.
Como escolher sensores de temperatura de umidade ?
Se você deseja fazer medições confiáveis de temperatura para sondas de termômetro , primeiro você precisa selecionar o instrumento de temperatura correto, ou seja, o sensor de temperatura. Termopar, termistor, resistência de platina (RTD) e IC de temperatura são os sensores de temperatura mais comumente usados em testes.
A seguir é apresentada uma introdução às características dos instrumentos de temperatura termopares e termistores.
1. Termopar
O termopar é o sensor de temperatura mais comumente usado na medição de temperatura. Sua principal vantagem é que possui uma ampla faixa de temperatura e pode se adaptar a diversos ambientes atmosféricos. É sólido, de baixo preço, sem fonte de alimentação e o mais barato. O termopar consiste em dois fios metálicos diferentes (metal A e metal b) conectados em uma extremidade. Quando uma extremidade do termopar é aquecida, há uma diferença de potencial no circuito do termopar. A diferença de potencial medida pode ser usada para calcular a temperatura.
No entanto, existe uma relação não linear entre tensão e temperatura. Devido à relação não linear entre tensão e temperatura, é necessário fazer uma segunda medição para a temperatura de referência (Tref), e utilizar o software ou hardware do equipamento de teste para processar a transformação da temperatura da tensão no instrumento para finalmente obter o termopar temperatura (TX). Os coletores de dados Agilent 34970A e 34980A possuem recursos integrados de medição e operação.
Resumindo, o termopar é o sensor de temperatura mais simples e comum, mas o termopar não é adequado para medição e aplicação de alta precisão.
2. Termistor
Os termistores são feitos de materiais semicondutores, principalmente com coeficiente de temperatura negativo, ou seja, a resistência diminui com o aumento da temperatura. A mudança de temperatura causará uma grande mudança na resistência, por isso é o sensor de temperatura mais sensível. No entanto, a linearidade do termistor é muito fraca e está intimamente relacionada ao processo de produção. O fabricante não pode fornecer uma curva de termistor padronizada.
Os termistores são muito pequenos e respondem rapidamente às mudanças de temperatura. No entanto, o termistor precisa de uma fonte de corrente e seu tamanho pequeno também o torna muito sensível a erros de autoaquecimento.
O termistor mede a temperatura absoluta nas duas linhas, que tem boa precisão, mas é mais caro que o termopar, e a faixa de temperatura mensurável também é menor que o termopar. O valor da resistência de um termistor comum a 25 ℃ é 5K Ω, e a mudança de resistência de 200 Ω é causada pela mudança de temperatura de 1 ℃. Observe que a resistência do condutor de 10 Ω causa apenas um erro insignificante de 0,05 ℃. É adequado para aplicações de controle de corrente que exigem medições de temperatura rápidas e sensíveis. O tamanho pequeno é vantajoso para aplicações com requisitos de espaço, mas deve-se tomar cuidado para evitar erros de autoaquecimento.
Os termistores também possuem suas próprias habilidades de medição. O termistor tem a vantagem do pequeno volume. Pode ficar estável rapidamente e não causará carga térmica. No entanto, também é muito fraco. Corrente alta causará autoaquecimento. Como o termistor é um dispositivo resistivo, qualquer fonte de corrente gerará calor devido à energia. A potência é igual ao produto do quadrado da corrente pela resistência. Portanto, use uma pequena fonte de corrente. Se o termistor for exposto a altas temperaturas, causará danos permanentes.
Padrão de verificação e índice técnico do sensor de temperatura
1. Precisão de medição: grau 0,01; Resolução 0,1uv e 0,1M Ω;
2. Potencial parasita do interruptor de varredura: ≤ 0,4 μ V；
3. Faixa de temperatura: tanque de água: (temperatura ambiente + 5 ~ 95) ℃ tanque de óleo: (95 ~ 300) ℃ tanque de temperatura constante de baixa temperatura: (- 80 ~ 100) ℃ forno de alta temperatura: (300 ~ 1200) ℃;
4. Estabilidade de controle de temperatura: melhor que 0,01 ℃ / 10min (tanque de óleo, tanque de água, tanque de temperatura constante de baixa temperatura); 0,2 ℃/min (forno de verificação tubular);
5. Incerteza total: para verificação do termopar, a incerteza de medição é melhor que 0,7 ℃ e o erro de repetibilidade é inferior a 0,25 ℃; A incerteza de medição da verificação da resistência térmica é melhor que 50mk e o erro de repetibilidade é inferior a 10mk;
6. Quantidade de verificação: 1-8 termopares podem ser verificados ao mesmo tempo e 1-7 resistores de aquecimento na mesma linha podem ser verificados ao mesmo tempo;
7. Fonte de alimentação de trabalho: AC220V ± 10%, 50Hz, com bom aterramento de proteção;
8. Potência do forno de alta temperatura: Cerca de 2kW;
9. Potência do banho termostático: Cerca de 2kW;
10. Potência do sistema de medição e controle do microcomputador: <500.
Funções e recursos do dispositivo de verificação do sensor de temperatura
1. Verifique K, e, J, N, B, s, R, t e outros tipos de termopares em funcionamento;
2. Verifique PT100, pt10, cu50, cu100 e outras resistências térmicas de trabalho, termômetro de líquido de vidro, termômetro de pressão e termômetro bimetálico;
3. Chave de transferência automática multicanal de baixo potencial, potencial parasita ≤ 0,4 μ V;
4. Controle 1-4 fornos de alta temperatura;
5. Teste de campo de temperatura: pode testar o campo de temperatura do forno de verificação, tanque de óleo, tanque de água e tanque de temperatura constante de baixa temperatura;
6. Conversão do sistema de fios: a verificação da resistência do sistema de dois fios, do sistema de três fios e do sistema de quatro fios pode ser realizada;
7. O software tem as funções de experimento de comparação, experimento de repetibilidade, experimento de campo de temperatura e assim por diante;
8. Na plataforma acima do Windows2000 / XP, todas as interfaces chinesas e o sistema operacional Windows padrão são convenientes e rápidos. Alcançável:
1) Autoinspeção de equipamentos e inspeção de linha;
2) Exibir e salvar a curva de controle de temperatura na tela ≤ 0,4 μ V;
3) Coleta automática de dados de teste;
4) Gerar automaticamente registros de verificação que atendam aos requisitos;
5) Os resultados da verificação são salvos automaticamente e não podem ser alterados manualmente;
6) Consultar diversos termopares, tabelas de índice de resistência térmica e outras ajudas;
7) Função de gerenciamento inteligente para todos os dados históricos de verificação, estatísticas de consulta de curva de controle de temperatura e medição de termopar e resistência térmica.
Qual é o objetivo principal?
A temperatura é uma quantidade física que representa o grau de frio e calor de um objeto. É um parâmetro de medição muito importante e comum no processo de produção industrial e agrícola. A medição e o controle da temperatura desempenham um papel muito importante na garantia da qualidade do produto, melhorando a eficiência da produção, economizando energia, segurança da produção e promovendo o desenvolvimento da economia nacional. Devido à universalidade da medição de temperatura, o número de sensores de temperatura ocupa o primeiro lugar entre todos os tipos de sensores, representando cerca de 50%.
O sensor de temperatura mede indiretamente a temperatura, alterando algumas características do objeto com a mudança de temperatura. As características de muitos materiais e componentes mudam com a mudança de temperatura, portanto, existem muitos materiais que podem ser usados como sensores de temperatura. Os parâmetros físicos do sensor de temperatura mudam com a temperatura: expansão, resistência, capacitância, força eletromotriz, propriedades magnéticas, frequência, características ópticas, ruído térmico e assim por diante. Com o desenvolvimento da produção, novos sensores de temperatura continuarão a surgir.
Porque a faixa de medição de temperatura na produção industrial e agrícola é muito ampla, de centenas de graus abaixo de zero a milhares de graus acima de zero, e os sensores de temperatura feitos de diversos materiais só podem ser usados em uma determinada faixa de temperatura.
O modo de contato entre o sensor de temperatura e o meio medido é dividido em duas categorias: tipo de contato e tipo sem contato. O sensor de temperatura de contato precisa manter contato térmico com o meio medido para que possam trocar totalmente calor para atingir a mesma temperatura. Este tipo de sensores inclui principalmente resistência, termopar, sensor de temperatura de junção PN e assim por diante. O sensor de temperatura sem contato não precisa entrar em contato com o meio medido, mas é transmitido ao sensor de temperatura através da radiação térmica ou convecção do meio medido, de modo a atingir o objetivo de medição de temperatura. Este tipo de sensor inclui principalmente sensor de temperatura infravermelho. A principal característica deste método de medição de temperatura é que ele pode medir a temperatura de substâncias em movimento (como a temperatura dos rolamentos de trens lentos e a temperatura de fornos de cimento rotativos) e objetos com pequena capacidade térmica (como a distribuição de temperatura em circuitos integrados).
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