Температурный датчик: принцип действия и сфера применения
В электрических цепях контроля, защиты или управления широко используется температурный датчик. Он необходим для регулировки тепловых режимов при работе самого различного оборудования на производстве. Такие устройства широко используются и в бытовых приборах: стиральных машинах, телевизорах, компьютерах и т.д. Использование температурного датчика позволяет избежать многих аварий и спасти дорогостоящую технику на производстве и в быту.
- Уже давно известно, что при изменении температуры изменяется внутреннее сопротивление материалов. На основе этого и были созданы терморезистивные термодатчики. Температурный датчик такого типа обладает небольшими габаритами и хорошими эксплуатационными характеристиками. Он хорошо согласуется с работой в слаботочных цепях с электронными схемами, которые выделяют любое изменение сопротивления и используют полученный сигнал для дальнейшего преобразования. К недостаткам можно отнести нелинейность характеристики, что приводит к усложнению схем изменения полученного сигнала.
- Полупроводниковые термодатчики работают по тому же принципу, но они гораздо чувствительнее терморезистивных. Они обладают линейной характеристикой, их несложно изготовить в домашних условиях. К недостаткам можно отнести небольшой диапазон измеряемой температуры (-55 - +155).
- Термоэлектрические преобразователи широко применяются на производстве, например, в электродуговых печах для контроля над технологическим процессом. Термопары платиновой или вольфрамовой групп обладают широким температурным диапазоном измерения. Они могут нормально работать в условиях, превышающих температуру плавления многих металлов. Температурный датчик такого типа можно встретить в быту, он может быть использован для контроля над температурой в сауне.
- Для дистанционного измерения температуры используют специальные устройства, которые регистрируют тепловые волны, исходящие от нагретых тел. Температурный датчик такого типа называется пирометром. К недостаткам таких приборов можно отнести частое искажение температурного поля и снижение стабильности работы самого прибора.
- Акустические датчики используются для измерений в газовых и иных средах. Они могут быть полезны там, где контактные методы измерения невозможны. Принцип их работы основан на изменении скорости прохождения акустических волн в различно нагретых средах. Температурные датчики такого типа обладают большой погрешностью. Часто требуется проведение повторных замеров для уточнения результатов измерений.
Все вышеперечисленные датчики температурные широко применяются при проектировании и создании электронных устройств различной степени сложности. Без них становится невозможным функционирование большей части схем, и от их стабильной работы зависит многое. При проектировании наиболее ответственных узлов на базе этих элементов часто применяется дублирование показаний различных датчиков.