Menu Close

Датчик температуры для измерения температуры: Датчики температуры — подбор по характеристикам, продажа

РТ50 реле температуры

ОВЕН РТ50 – это реле температуры (капиллярный термостат) для систем вентиляции и кондиционирования, а также отопления и горячего водоснабжения. РТ50 – реле температуры, положение контактов которого зависит от температуры контролируемой среды.

Термостат РТ50 предназначен для контроля и регулирования температуры в системах вентиляции, кондиционирования, отопления и горячего водоснабжения, выполняя функции защиты от замерзания или перегрева. В системах вентиляции капиллярный термостат РТ50 контролирует температуру воздуха после теплообменника и предотвращает замерзание жидкости, циркулирующей в калорифере, тем самым защищая систему от аварии в зимний период времени (разрыв трубок калорифера и последующий его капитальный ремонт, прекращение воздушного теплоснабжения в отопительный период, ремонт помещений и порча имущества из-за затопления).

РТ50 состоит из капилляра, наполненного газом, который соединяется с диафрагмой внутри корпуса, и механического перекидного реле.

РТ50 выполнено в корпусе с повышенной пылевлагозащитой IP65. Контактная группа повышенного качества обеспечивает отсутствие «залипаний» при длительном использовании. Повышенная пылевлагозащита позволяет использовать реле в помещениях с повышенной влажностью и конденсатом. Порог срабатывания реле и дифференциал настраивается пользователем.

Функции термостата ОВЕН РТ50:

  • защита водяного калорифера нагрева в системах вентиляции от замерзания;
  • включение и выключение циркуляционного насоса в системе ГВС;
  • сигнализация о прорыве перегретого теплоносителя в системе отопления.

Основные характеристики

  • Тип чувствительного элемента – капиллярная трубка без термобаллона (наполнитель – парообразный).
  • Длина капиллярной трубки: 1/ 2/ 3/ 4/ 6 и 11,5 м.
  • Диапазон задаваемой уставки температуры: -30…+15 0С.
  • Настраиваемый дифференциал: 2…10 0С.
  • Максимальная температура чувствительного элемента +120 °С.
  • Степень защиты корпуса и электроразъема реле – IP65.
  • Коммутируемый ток – AC до 400 В 16 А / DC 12 Вт 220 В.
  • Сброс – автоматический.

ДТСХХ5М.И термопреобразователи сопротивления с выходным сигналом 4…20 мА

015

 D = 8 мм

80, 100, 120,

160, 200, 250,

320, 400, 500,
 630, 800, 1000,

1250, 1600, 2000

025

 D = 10 мм

Подвижный штуцер

035

D = 8 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 22 мм

60, 80, 100,

120,160, 200,

250, 320, 400,

500, 630, 800,

1000, 1250,

1600, 2000

045

D = 10 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 22 мм

145

D = 6 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 22 мм

Подвижный штуцер

335 D = 8 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 22 мм

Подвижный штуцер

055

D = 10 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 22 мм

80, 100, 120,

160, 200, 250,

320, 400, 500,

630, 800, 1000,

1250, 1600, 2000

 

065

D = 8 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 27 мм

60, 80,

100, 120,

160, 180, 200,

250, 320,

400, 500,

630, 800,

1000, 1250,

1600, 2000

075

D = 10 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 27 мм

085

D = 10 мм, M = 27х2 мм**, S = 32 мм

Подвижный штуцер

095

D = 10 мм, D1 = 18 мм, M = 20х1,5**, S = 22 мм

105

D = 8 мм, M = 20х1,5 мм**, S = 27 мм

325

Датчик может крепиться на трубопровод диаметром от 80 до 100 мм.

См. ниже «Особенности монтажа ДТС325М»

50, 80,

100, 120

405

D = 5 мм

80, 100, 120,

160, 200, 250,

320

125 D = 6 мм 60, 80, 100

ДТС3ххх термосопротивления для HVAC-системм

Отличительные особенности специализированных датчиков температуры для систем отопления, кондиционирования и вентиляции (HVAC)

  • Предназначены для работы с контроллерами ОВЕН ПЛК, с приборами ОВЕН ТРМ133, ТРМ148, ТРМ151, МВА8, а также совместимы с контроллерами других производителей (российских и зарубежных).
  • Полная взаимозаменяемость с наиболее распространенными зарубежными моделями.
  • Чувствительный элемент – Pt1000 или по заказу Pt100, Pt500, 50М.

Системы вентиляции не включены в номенклатуру продукции и услуг (работ), в отношении которых законодательными актами Российской Федерации предусмотрена их обязательная сертификация. Вводится в действие Постановлением Госстандарта России от 30 июля 2002 г. N 64 (в ред. Постановления Госстандарта РФ от 08.01.2003 N3, Поправок, утв. Госстандартом РФ). Соответственно, устройства, которые используются для измерения параметров в данных системах, не подлежат обязательной сертификации.

Линейка ДТС3ххх не имеет сертификата об утверждении средств измерения.

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур

-50…120 °С

Рабочие условия эксплуатации:

температура окружающей среды
-40…85 °С

Погрешность измерения

±(0,3+0,005|t|) °С

Схема соединения

2-проводная – для Pt500 и Pt1000

3- и 4-проводная – Pt100 и 50М

Сравнительная таблица ОВЕН ДТС3ххх-Pt1000/Pt100

3014

Pt1000

Pt500

Pt100

50

-50..120 °С

IP67

ДТС3014-PТ1000.B2.50/2

ДТС3014-PТ100.B3.50/2

для измерения температуры воды в контурах нагрева.

3194

Pt1000

Pt500

Pt100

250

IP67

ДТС3194-PТ1000.B2.250/2

для измерения температуры воды в трубопроводах контуров отопления.

3105

Pt1000

Pt100

70

120

220

IP54

ДТС3105-PТ1000.В2.x

для измерения температуры воды в трубопроводах контуров отопления.

3015

Pt1000

Pt500

Pt100

50М

200

IP54

ДТС3015-PТ1000.В2.200

для измерения температуры в канале воздуховода системы вентиляции. Для подключения кабеля в корпусе предусмотрено отверстие, которое закрывается заглушкой.

3005

Pt1000

Pt500

Pt100

50М

-40…+85 °С

IP54

ДТС3005-PТ1000.В2

для измерения температуры наружного воздуха или воздуха внутри зданий. Устанавливается на плоскую поверхность стены. Является аналогом датчика ДТС125-50М.В2.60. Для подключения кабеля в корпусе предусмотрено отверстие, которое закрывается заглушкой.

3225

Pt1000

Pt500

Pt100

50М

-50..120 °С

IP54

Накладной датчик температуры воды

 ДТС3225-PТ1000.В2

для измерения температуры воды в трубопроводах систем отопления и вентиляции.

Датчик устанавливается на трубопровод, крепление осуществляется с помощью хомута. Для улучшения теплопроводности имеет медную пластину, изогнутую под соответствующий диаметр трубопровода.

Примечание:

  1. Датчики с классом допуска А и с 2-проводной схемой внутренних соединений проводников – не изготавливаем. А2 – запрещено ГОСТ 6651—2009 (см. п. 6.2).
  2. Датчики с 2-проводной схемой соединения изготавливаются с ограничениями по длине монтажной части и кабельного вывода:
    • Для 3014 и 3194 для РТ100 – не более 510 мм
    • Для 3014 и 3194 для РТ500 – не более 2550 мм
    • Для 3014 и 3194 для РТ1000 – не более 5100 мм
    • Для 3105 для РТ100 – не более 110 мм
    • Для 3105 для РТ500 – не более 750 мм
    • Для 3105 для РТ1000 – не более 1550 мм
    • Для 3015 для РТ100 – не более 140 мм
    • Для 3015 для РТ500 – не более 780 мм
    • Для 3015 для РТ1000 – не более 1580 мм

Датчики температуры для пищевой и фармацевтической промышленности

Датчики температуры для пищевой и фармацевтической промышленности, изготовленные в соответствии с требованиями санитарного надзора за пищевыми продуктами и медикаментами. Конструкция датчиков позволяет осуществлять их очистку и стерилизацию без демонтажа, непосредственно в процессе.

Датчики температуры, приведенные в этом разделе в максимально возможной степени удовлетворяют требованиям, предъявляемым к средствам измерения для производства продовольственных товаров и напитков, а также для фармацевтической промышленности. Они выполнены в так называемом «гигиеническом дизайне» (гигиеническом исполнении) и могут устанавливаться в резервуарах, различного рода емкостях, а также на трубопроводах, поскольку приспособлены к очистке и стерилизации без демонтажа, непосредственно по месту установки. Части чувствительных элементов, соприкасающиеся со средой измерения выполнены из нержавеющей стали. Все материалы, используемые при изготовлении датчиков соответствуют требованиям санитарного надзора за пищевыми продуктами и медикаментами. Все датчики имеют сертификаты EHEDG.

Отличительные особенности

  • Диапазон измерения температуры — 40…+ 200 °C
  • Разнообразные конструктивные исполнения для различных приложений
  • Опционально оснащаются встроенными измерительным преобразователем и индикатором
  • Короткое время срабатывания благодаря заостренному измерительному наконечнику
  • Высокая точность (класс A, класс AA, остальные классы по запросу)
  • Различные монтажные длины и диаметры зонда
  • Класс защиты IP67 / IP69K
  • Поставка с заводским свидетельством о калибровке. Опционально —  со свидетельством о приемке 3.1 по EN 10204 для частей, соприкасающихся с продуктами.
  • Подключение к процессу: внешняя резьба M12, G 1/2» или без резьбы, при помощи обжимного фитинга
  • Компактная конструкция
  • Различные варианты исполнения горловины
  • Электрическое подключение при помощи разъемов M12, M16 x 1,5(PG) или жестко закрепленного кабеля
  • Присоединения к процессу и защитные трубы изготовлены  из нержавеющей стали 1.4404

Технические характеристики и документация

GTL 142

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения:
-20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение:
Присоединительная головка Ø 59 мм, Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и жидко-кристальный дисплей
Электрическое подключение:
Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  

GTL 152

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 162 / GTL 162M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 162M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 182 / GTL 182M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 182M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  

GTL 240 / GTL250

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм. Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 241 / GTL 251

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм. Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 244

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в емкостях c мешалкой и танках

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / заподлицо
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+150 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм. Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 260 / GTL 260M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 260M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 280 / GTL 280M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 280M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 261 / GTL 261M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 261M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 281 / GTL 281M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 281M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 264 / GTL 264M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в емкостях c мешалкой и танках

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / заподлицо
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+150 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 264M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 284

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в емкостях c мешалкой и танках

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / заподлицо
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+150 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 284M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 349

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Обжимной фитинг / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 369 / GTL 369M / GTL 389 / GTL 389M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Обжимной фитинг / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 369M)
Электрическое подключение: Разъем M12 (для моделей GTL 369 / GTL 369M) или жестко закрепленный кабель (для моделей GTL 389 / GTL 389M)

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 459

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Накидная гайка, G 3/8» / 37, 83, 97, 160
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 479 / GTL 479M / GTL 499 / GTL 499M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Накидная гайка, G 3/8» / 37, 83, 97, 160
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для моделей GTL 479M, GTL 499M)
Электрическое подключение: Разъем M12 или жестко закрепленный кабель (для моделей GTL 499, GTL 499M)

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 720 / GTL 723

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры поверхности труб

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Монтаж через трубопроводный адаптер
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+160 / без контакта с измеряемой средой
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для модели GTL 723)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 737

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры поверхности труб

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Монтаж через трубопроводный адаптер
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+160 / без контакта с измеряемой средой
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK12-I/U/F

Преобразователь температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+100 / поток жидкости
Исполнение: Корпус Ø 12 мм, Выходные сигналы: HTK12-I — 4…20 мА; HTK12-U — 0…10 В; HTK12-F — 0…2 кГц
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK12-S

Сигнализатор температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+100 / поток жидкости
Исполнение: Корпус Ø 12 мм, Транзисторный выход «Push-Pull» (PNP/NPN)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK30

Преобразователь и сигнализатор температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: 0…+100 (140) / поток жидкости
Исполнение: Присоединительная головка Ø 45 мм, Выходной аналоговый сигнал 4…20/0…10 В, Транзисторный выход «Push-Pull» (PNP/NPN)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK35

Преобразователь и сигнализатор температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: 0…+100 (130) / поток жидкости
Исполнение: Присоединительная головка Ø 45 мм со встроенным  ЖКИ дисплеем, Выходной аналоговый сигнал 4…20/0…10 В, Транзисторный выход «Push-Pull» (PNP/NPN)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

Принадлежности

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

Температура

Производитель E+E Elektronik
Точность, %ВПИ RH: ±2-3%, T: ±0,1; СО2: ±3-5%
Выходные сигналы RS485 / ModBus, 4…20мA, 0…5В, 0…10В
Степень защиты
IP65
Рабочая температура, С° -40…50
Диапазон измерений, %RH 0…100%
Диапазоны измерений CO2, ppm
0…2000, 0…10000, 0…5000
Беспроводная передача данных EE242 — до 500 преобразователей
Передача данных Макс. 10 радио сигналов
Основная измеряемая величина температура С°, концентрация CO2, влажность %RH
Исполнение монтаж настенный
Питание 24 В
Отрасли применения Химико-фармацевтическая промышленность
Диапазон измерений, °С -40…80

Измерение температуры | Analog Devices

AD7124-4 – это обладающий низким шумом и малым энергопотреблением, полностью интегрированный аналоговый входной интерфейс для задач прецизионного измерения. Компонент содержит 24-разрядный Σ-Δ аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с низким шумом и может быть сконфигурирован для работы с 4 дифференциальными или 7 несииметричными/псевдодифференциальными входными сигналами. Интегрированный усилительный каскад с малым коэффициентом усиления позволяет подавать слабые сигналы непосредственно на АЦП.

Одно из основных преимуществ AD7124-4 заключается в том, что компонент дает пользователю возможность выбрать один из трех интегрированных режимов энергопотребления. Выбранный режим определяет потребляемый ток, диапазон скоростей обновления выходных данных и среднеквадратическое значение шума. Компонент также имеет несколько вариантов фильтрации, что позволяет пользователю получить максимальную степень свободы проектирования.

AD7124-4 способен поддерживать одновременное подавление помех на частотах 50 Гц и 60 Гц при работе с частотой обновления выходных данных 25 SPS (установление сигнала за один цикл). При понижении частоты обновления можно достичь подавления более 80 дБ.

AD7124-4 обеспечивает наивысшую степень интеграции сигнальной цепочки. Компонент содержит прецизионный, малощумящий источник опорного напряжения с малым дрейфом, а также поддерживает работу с внешним дифференциальным опорным напряжением, которое может быть буферизировано внутреннем буфером. К другим ключевым интегрированным блокам компонента относятся программируемые источники тока возбуждения с малым дрейфом, источники диагностических токов, а также генератор напряжения смещения, который устанавливает синфазное напряжение канала равным AVDD/2. Ключ цепи низкого напряжения питания позволяет пользователям отключать питание мостовых датчиков в интервалах между преобразованиями, гарантируя минимальную потребляемую системой мощность. Компонент также даёт пользователю возможность выбора между внутренним и внешним источником тактового сигнала.

Интегрированный блок управления последовательностью преобразования позволяет пользователю выбирать несколько каналов AD7124-4 для автоматического последовательного преобразования, упрощая обмен данными с компонентом. Одновременно может быть активно до 16 каналов, включая как каналы аналоговых входных сигналов, так и диагностические каналы, например, каналы контроля уровней напряжения питания или опорного напряжения. Эта уникальная особенность позволяет чередовать диагностику с преобразованиями сигналов внешних источников.

AD7124-4 поддерживает независимое конфигурирование каждого отдельного канала. Компонент позволяет реализовать до восьми конфигурационных настроек. Каждая конфигурация включает в себя опции коэффициента усиления, типа фильтра, частоты обновления выходных данных, буферизации и источника опорного напряжения. Пользователь может назначать любую из этих конфигураций любому из каналов в произвольном порядке.

AD7124-4 также обладает обширными возможностями функциональной диагностики, позволяющими повысить устойчивость решения. Они включают в себя проверку данных с использованием контрольной суммы (CRC), проверки сигнальной цепочки и проверки работоспособности последовательного интерфейса. Эти диагностические функции уменьшают число внешних компонентов, необходимых для реализации диагностики, сокращая требуемое пространство на печатной плате, время проектирования и стоимость. Значение доли безопасных отказов (SFF), показанное в тесте FMEDA (анализ видов, эффектов и диагностики отказов) типичного приложения, превышает 90% в соответствии с IEC 61508.

Компонент работает с однополярным напряжением питания аналоговой части в диапазоне от 2.7 В до 3.6 В или биполярным напряжением 1.8 В. Напряжение питания цифровой части имеет допустимый диапазон от 1.65 В до 3.6 В. Гарантированный рабочий температурный диапазон составляет от −40°C до +105°C. AD7124-4 выпускается в 32-выводном корпусе LFCSP и 24-выводном корпусе TSSOP.

Обратите внимание, что при ссылке на многофункциональные выводы, например, DOUT/RDY в техническом описании может указываться как полное имя вывода, так и только имя отдельной обсуждаемой функции, например, RDY.

Области применения

  • Измерение температуры
  • Измерение давления
  • Управление промышленными процессами
  • Измерительные приборы
  • Интеллектуальные передатчики 

Основы измерения температуры | Система точных измерений AHLBORN ALMEMO®

Основы измерения температуры

Правильный выбор датчика температуры для различных измерительных задач

Выбор подходящего датчика температуры зависит от Вашей измерительной задачи. На выбор представлены термопары, резистивные датчики (Pt100 и NTC) и пирометры (инфракрасные датчики).

Эмпирические правила:

  • Термопары работают очень быстро и имеют широкий диапазон измерений.
  • Резистивные датчики более точные, но работают медленнее.
  • NTC датчики работают быстро и точно, но имеют ограниченный диапазон измерений.
  • Инфракрасные датчики не соприкасаются с измеряемым объектом и имеют очень небольшие постоянные времени, однако зависят от коэффициента излучения.
  • Чем шире диапазон измерений датчика, тем более универсальным он является.

Критерии выбора датчика:

  • Диапазон измерений
  • Точность
  • Время отклика
  • Стабильность
  • Тип конструкции
Термопары

Термопара состоит из двух спаянных в одной точке проводников, изготовленных из разнородных металлов или сплавов. Термоэлектрический эффект в точке спая проводников используется для измерения температуры. В точке спая возникает относительно небольшое термоэлектрическое напряжение, которое зависит от разницы температуры между измерительной точкой и соединительными клеммами.

Точность, Рабочая температура:

Базисные значения для термоэлектрических напряжений и для допустимых отклонений термопар указаны в стандарте DIN/IEC 584. Термопары Ahlborn® доступны с двумя классами точности, согласно DIN/IEC 584-2. Для типа К действуют следующие ограничения (наивысшие значения):

Class 1: ±1.5 °C или (type K / N) ±0.004 x l t l (-40…1000°C)

Class 2: ±2.5 °C или(type K / N) ±0.0075 x l t l (-40…1200°C)

Наши термопары соответствуют, как правило, Классу 2 согласно DIN/IEC 584-2. Указанные значения Tmax относятся к наконечнику термопары (горячий спай). Указанное время T90 относится к измерениям в движущейся жидкости. Рукоятки датчиков и соединительные кабели стандартно устойчивы к температурам до +80 °C. По запросу, доступны кабели для высоких температур. В ассортименте термопары различных типов: в зависимости от температурного диапазона, чувствительности и с измеряемой средой. Наиболее распространены термопары NiCr-Ni (тип K).

Новинка: Соединительные кабели с термопроводкой (витой провод).
Отсутствие нежелательного влияния температуры в месте соединения измерительного элемента с кабелем.

Для повышения точности измерений, соединительные кабели для большинства типов датчиков Almemo® имеют новую термопроводку (многожильный витой провод, класс 2), вместо традиционного компенсационного кабеля. Место соединения измерительного элемента (наконечника) с кабелем (в кабельной муфте или рукоятке) не имеет температурной погрешности в широком диапазоне измеряемых температур (до +200°C). Новая термопроводка позволяет избежать обычных погрешностей измерений, вызванных разницей температуры в месте соединения измерительного элемента с кабелем.
В настоящее время, компенсационные линии, соответствующие классу 2 по DIN 43722, используются только для некоторых типов датчиков и удлиняющих кабелей. Для Класса К диапазон рабочих температур компенсационной линии составляет 0…150 °C.

Резистивные датчики (датчики Pt100)

Принцип измерения температуры датчиком Pt100 основан на повышении сопротивления датчика с увеличением температуры. Измерительный резистор питается постоянным током, перепад напряжения на резисторе меняется в зависимости от температуры. При небольших изменениях сопротивления (0.3…0.4 WΩ/°C) необходимо использовать 4-жильный кабель и 4-х проводную схему подключения датчика (для исключения погрешности измерений, вызванных сопротивлением соединительного кабеля).

Точность, Рабочая температура:

Датчики Pt100 стандартно используются с измерительными резисторами Класса В (DIN/IEC 751). За дополнительную плату можно заказать датчик с повышенной точностью измерений DIN Класс А или 1/5 DIN Класс B. Указанное время Tmax относится к наконечнику датчика. Указанное время T90 относится к измерениям в движущейся жидкости. Рукоятки датчиков и соединительные кабели стандартно устойчивы к температурам до +80 °C. По запросу, доступны кабели для высоких температур.

Диапазоны измерений, разрешение

Pt100 датчики FP Axxx стандартно имеют измерительный диапазон Pt100-1 (разрешение 0.1K). Измерительный диапазон Pt100-2 (с разрешением 0.01K) может быть запрограммирован на 1-ом или, дополнительно, на 2-ом канале в интеллектуальном разъеме Almemo®.

Новинка: Измерительный диапазон Pt100-3 (разрешение 0.001K), диапазон рабочих температур 0…+65 °C (функция доступна только для измерительных приборов V6 и 2690-8, 2890-9, 85/8690-9, 5690-1/2)

Точность измерений резистивных датчиков

Обозначение Диапазон Макс. отклонение
Сопротивление DIN Class B DIN Class A 1/5 DIN Class B
Pt 100 Ω при –200°C ±1.3 K
при –100°C ±0.8 K
при –50°C ±0.25 K*
при 0°C ±0.3 K ±0.15 K ±0.06 K
при +100°C ±0.8 K ±0.35 K ±0.16 K
при +200°C ±1.3 K ±0.55 K ±0.26 K
при + 300°C ±1,8 K ±0,75 K ±0,36 K
при + 400°C ±2,3 K
наценка за более высокую точность Артикул №. OPG2 Артикул №. OPG5**

* диапазон -50 °C только для датчиков в оболочке, диаметром 2 мм и выше
**по запросу, в зависимости от конструкции датчика
 

NTC Датчики

NTC датчики (термисторы) имеют значительно большее сопротивление, чем датчики Pt100. При измерении температуры используется их отрицательный температурный коэффициент, т.е. сопротивление понижается при повышении температуры.

Точность, Рабочая температура:

Точность NTC датчиков — согласно спецификации производителя. Указанное время Tmax относится к наконечнику датчика. Указанное время T90 относится к измерениям в движущейся жидкости. Рукоятки датчиков и соединительные кабели стандартно устойчивы к температурам до +90°C.

Точность

Обозначение
Диапазон Макс. отклонение
NTC датчик –20…0°C ±0.4 K
(10K…25°C) 0…70°C ±0.1 K
70…125°C ±0.6 K
Типы датчиков и области их применения

Конструкция датчика может отличаться для каждой конкретной измерительной задачи.
Tmax — макс. рабочая температура наконечника датчика.
T90 — время, необходимое для достижения датчиком 90% переходной характеристики после перепада температуры. T90 относится к измерениям в движущейся жидкости.
Почти все модели датчиков доступны с другими диаметрами и длинами, по запросу.

Датчик температуры поверхности с плоским измерительным наконечником— для измерения температуры ровных и гладких поверхностей с хорошей теплопроводностью.

Датчик температуры поверхности с термолентой— для быстрых измерений, в том числе на неровных поверхностях.

Погружные датчики— для измерений в жидкостях, порошках, воздухе и газах.

Датчики с жаропрочными измерительными наконечниками — для измерения экстремально высоких температур.

Датчик с проникающим наконечником — для измерения температуры вязких и пластичных сред.

Штыковой датчик— для измерения в стопках бумаги, картона и текстиля.

Преобразователь с открытым чувствительным элементом— для измерения температуры воздуха и газов.

Если Вы не нашли в данном каталоге датчика, подходящего для Вашей измерительной задачи, мы можем изготовить его согласно Вашим спецификациям (необходимы технический чертёж или подробная спецификация)!

Информация для заказа

Датчики ALMEMO® доступны в различных вариантах исполнения.

Обозначение типов датчиков:

„P“ = датчик температуры Pt100Ω
„N“ = датчик температуры с NTC-элементом
„T“ = датчик температуры с NiCr-Ni-элементом

Все датчики температуры с коннектором ALMEMO® имеют «A» в артикуле.

Используйте уже имеющиеся у Вас датчики!

Запатентованная технология интеллектуальных разъемов (коннекторов) делает систему ALMEMO® крайне гибкой измерительной системой. Вместо датчиков ALMEMO® Вы можете использовать Ваши собственные, уже имеющиеся датчики, вместе с любым измерительным прибором ALMEMO®.

  • Мы можем предоставить вам запрограммированные коннекторы ALMEMO® с соответствующими параметрами и измерительными диапазонами, соответствующими характеристикам Ваших датчиков.
  • Вы можете корректировать ошибки датчиков. Это означает, что даже самые простые датчики станут высокоточными.
  • Для перечисления всех комбинаций и вариантов применения системы ALMEMO® не хватит объёма данного данной страницы. Специальное программирование, расширение диапазонов и линеаризация датчиков сторонних производителей всегда возможна с помощью устройств ALMEMO®.
  • Цена для различных комбинаций датчиков и системы ALMEMO® зависит от объёма работ и количества требуемых приборов.

7 основных типов датчиков измерения температуры

Будь то термометр или термопара, различные типы датчиков измеряют температуру

Температура определяется как уровень энергии вещества, о котором можно судить по некоторым изменениям в этом веществе. Существует множество датчиков для измерения температуры, и у них есть одна общая черта: все они измеряют температуру, регистрируя некоторые изменения физических характеристик.

Здесь рассматриваются семь основных типов датчиков измерения температуры: термопары, резистивные температурные устройства (RTD, термисторы), инфракрасные излучатели, биметаллические устройства, устройства расширения жидкости, молекулярные устройства изменения состояния и кремниевые диоды.

1. Термопары

Термопары — это устройства измерения напряжения, которые показывают измерение температуры с изменением напряжения. С повышением температуры выходное напряжение термопары возрастает — не обязательно линейно.

Часто термопара располагается внутри металлического или керамического экрана, который защищает ее от воздействия различных сред. Термопары в металлической оболочке также доступны со многими типами внешнего покрытия, такими как тефлон, для беспроблемного использования в кислотах и ​​сильных щелочных растворах.

2. Терморезистивные устройства для измерения температуры

Терморезистивные устройства измерения температуры также бывают электрическими. Вместо того, чтобы использовать напряжение, как это делает термопара, они используют другую характеристику вещества, которая изменяется с температурой — ее сопротивление. Два типа резистивных устройств, с которыми мы имеем дело в OMEGA Engineering, Inc., в Стэмфорде, штат Коннектикут, — это металлические резистивные температурные устройства (RTD) и термисторы.

В целом RTD более линейны, чем термопары.Они увеличиваются в положительном направлении, причем сопротивление возрастает с повышением температуры. С другой стороны, термистор имеет совершенно иную конструкцию. Это чрезвычайно нелинейное полупроводниковое устройство, сопротивление которого будет уменьшаться при повышении температуры.

3. Инфракрасные датчики

Инфракрасные датчики — это бесконтактные датчики. Например, если вы без контакта поднесете типичный инфракрасный датчик к передней части стола, датчик сообщит вам температуру стола благодаря своему излучению — вероятно, 68 ° F при нормальной комнатной температуре.

При бесконтактном измерении ледяной воды он будет немного ниже 0 ° C из-за испарения, что немного снижает ожидаемые показания температуры.

4. Биметаллические устройства

Биметаллические устройства используют расширение металлов при нагревании. В этих устройствах два металла соединены вместе и механически связаны с указателем. При нагревании одна сторона биметаллической полосы расширяется больше, чем другая. А при правильном подключении к стрелке отображается измерение температуры.

Преимущества биметаллических устройств — портативность и независимость от источника питания. Однако они обычно не так точны, как электрические устройства, и вы не можете легко записать значение температуры, как с электрическими устройствами, такими как термопары или RTD; но портативность — определенное преимущество для правильного приложения.

5. Термометры

Термометры — это хорошо известные устройства для расширения жидкости, которые также используются для измерения температуры. Вообще говоря, они бывают двух основных категорий: ртутного типа и органического, обычно красного, жидкого типа.Разница между ними заметна, потому что ртутные устройства имеют определенные ограничения, когда речь идет о том, как их можно безопасно транспортировать или отправлять.

Например, ртуть считается загрязнителем окружающей среды, поэтому ее поломка может быть опасной. Обязательно ознакомьтесь с действующими ограничениями на воздушную перевозку ртутных продуктов перед отправкой.

6. Датчики изменения состояния

Датчики изменения состояния температуры измеряют именно это — изменение состояния материала, вызванное изменением температуры, например, переход от льда к воде, а затем к пару.Коммерчески доступные устройства этого типа имеют форму этикеток, гранул, мелков или лаков.

Например, этикетки можно использовать на конденсатоотводчиках. Когда ловушка требует регулировки, она нагревается; тогда белая точка на этикетке станет черной, указывая на повышение температуры. Точка остается черной, даже если температура нормализуется.

Наклейки с изменением состояния показывают измерение температуры в ° F и ° C. В устройствах этого типа белая точка становится черной при превышении указанной температуры; и это необратимый датчик, который остается черным после изменения цвета.Этикетки температуры полезны, когда вам нужно подтверждение того, что температура не превышала определенный уровень, возможно, по техническим или юридическим причинам во время транспортировки. Поскольку устройства изменения состояния неэлектричны, как биметаллическая полоса, они имеют преимущество в определенных областях применения. Некоторые формы этого семейства сенсоров (лак, мелки) не меняют цвет; оставленные ими следы просто исчезают. Пеллетный вариант визуально деформируется или полностью тает.

Ограничения включают относительно низкое время отклика.Таким образом, если у вас наблюдается резкий скачок температуры, который быстро повышается, а затем быстро понижается, видимой реакции может не быть. Точность также не так высока, как у большинства других устройств, более широко используемых в промышленности. Однако в области применения, где вам нужна нереверсивная индикация, не требующая электроэнергии, они очень практичны.

Другие двусторонние этикетки работают по совершенно иному принципу с использованием жидкокристаллического дисплея. Цвет дисплея меняется с черного на коричневый, синий или зеленый, в зависимости от достигнутой температуры.

Например, типичная этикетка полностью черная, когда температура ниже измеряемой. По мере увеличения измерения температуры, скажем, в точке 33 ° F появится цвет — сначала синий, затем зеленый и, наконец, коричневый по мере прохождения через заданную температуру. В любом конкретном жидкокристаллическом устройстве вы обычно видите два соседних цветных пятна — синее чуть ниже индикатора температуры и коричневое чуть выше. Это позволяет вам оценить температуру, например, между 85 ° и 90 ° F.

Несмотря на то, что он не совсем точен, у него есть преимущества в виде небольшого прочного неэлектрического индикатора, который постоянно обновляет результаты измерения температуры.

7. Кремниевый диод

Кремниевый диодный датчик — это устройство, разработанное специально для криогенного температурного диапазона. По сути, это линейные устройства, в которых проводимость диода линейно увеличивается в низкокриогенных областях.

Какой бы датчик вы ни выбрали, он вряд ли будет работать сам по себе.Поскольку большинство вариантов выбора датчиков совпадают по диапазону температур и точности, выбор датчика будет зависеть от того, как он будет интегрирован в систему.

Эта статья была первоначально опубликована 28 декабря 2000 г. Она была изменена для ясности.

4 наиболее распространенных типа датчиков температуры

Некоторые приложения, такие как оборудование, используемое для создания жизненно важных лекарств, требуют, чтобы датчики температуры были чувствительными и точными для критически важного контроля качества; однако для некоторых приложений, например для термометра в автомобиле, не требуются такие точные или чувствительные датчики.Четыре наиболее распространенных типа датчиков температуры с диапазоном чувствительности и точности от высокого до низкого:

  • Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
  • Температурные датчики сопротивления (RTD)
  • Термопары
  • Датчики на основе полупроводников

Датчик температуры-Термисторный зонд

Типы датчиков температуры

1. Термистор отрицательного температурного коэффициента (NTC)

Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует непрерывное небольшое постепенное изменение сопротивления, связанное с изменениями температуры. Термистор NTC обеспечивает более высокое сопротивление при низких температурах. При повышении температуры сопротивление постепенно падает в соответствии с таблицей R-T. Небольшие изменения точно отражаются из-за больших изменений сопротивления на ° C. Выход термистора NTC является нелинейным из-за его экспоненциальной природы; однако его можно линеаризовать в зависимости от его применения. Эффективный рабочий диапазон составляет от -50 до 250 ° C для термисторов в стеклянной капсуле или 150 ° C для стандартных термисторов.

2. Температурный датчик сопротивления (RTD)

Температурный датчик сопротивления, или RTD, изменяет сопротивление элемента RTD в зависимости от температуры. RTD состоит из пленки или, для большей точности, провода, намотанного на керамический или стеклянный сердечник. Платина составляет самые точные RTD, в то время как никель и медь делают RTD, которые дешевле; однако никель и медь не так стабильны или воспроизводимы, как платина. Платиновые термометры сопротивления обеспечивают высокоточный линейный выходной сигнал в диапазоне от -200 до 600, °, ° C, но они намного дороже, чем медь или никель.

3. Термопары

Термопара состоит из двух проводов из разных металлов, электрически соединенных в двух точках. Различное напряжение, создаваемое между этими двумя разнородными металлами, отражает пропорциональные изменения температуры. Термопары нелинейны и требуют преобразования с помощью таблицы при использовании для контроля температуры и компенсации, обычно выполняемой с помощью таблицы поиска. Точность низкая, от 0,5 ° C до 5 ° C, но термопары работают в самом широком диапазоне температур, от -200 ° C до 1750 ° C.

4. Полупроводниковые датчики температуры

Датчик температуры на основе полупроводника обычно встраивается в интегральные схемы (ИС). В этих датчиках используются два идентичных диода с чувствительными к температуре характеристиками напряжения и тока, которые используются для отслеживания изменений температуры. Они предлагают линейный отклик, но имеют самую низкую точность по сравнению с датчиками основных типов. Эти датчики температуры также имеют самую медленную реакцию в самом узком температурном диапазоне (от -70 ° ° C до 150 ° ° C).

Измерение температуры в повседневной жизни

Датчики температуры жизненно необходимы в повседневной жизни. Эти важные технологии измеряют количество тепла, выделяемого объектом или системой. Приведенные измерения позволяют нам физически ощутить изменение температуры. Одна из важных функций датчиков температуры — предотвращение. Датчики температуры обнаруживают, когда достигается заданная высокая точка, что дает время для профилактических действий.Хороший пример — пожарные извещатели.

По данным sensormag.com:

Измерение температуры — одно из самых чувствительных свойств или параметров в таких отраслях, как нефтехимическая, автомобильная, аэрокосмическая и оборонная, бытовая электроника и т. Д. Эти датчики устанавливаются в устройства с целью точного и эффективного измерения температуры среды при заданном наборе требований.

Надежная схема определения температуры, использующая термисторный датчик NTC, может быть экономичным способом разработки схемы без ущерба для быстродействия или точности.

Выбор подходящего датчика температуры для вашего оборудования • Temp-Pro

Понимание типов датчиков, их применения, среды, в которой они работают, и параметров, которые они измеряют, являются ключевыми элементами эффективного измерения температуры

Промышленное измерение температуры — это не прогулка по парку.Дело в том, что это высокочувствительный тип применения, требующий не только опыта и знаний в области термодинамики, но и материалов, используемых в каждом типе, и их реакции в среде, в которой они измеряют температуру.

Имея это в виду, мы хотим использовать простой язык, чтобы научить вас, как мы можем лучше удовлетворить ваши потребности. В конце концов, Temp-Pro — это бизнес, который был построен на успехе бесчисленного количества клиентов и OEM-производителей, которые доверяют нашему опыту в области промышленного измерения температуры.И именно благодаря нашим индивидуальным решениям мы обеспечиваем точность и аккуратность для клиентов из самых разных отраслей.

Датчики температуры обычно делятся на три типа: резистивные датчики температуры (RTD), термопары и термисторы. Каждый из них имеет различный диапазон применений и, следовательно, служит разным промышленным целям. Вот краткое руководство по их природе и применению:

RTD — Датчик температуры сопротивления работает, измеряя, как резистор, сделанный из металла, реагирует на изменение температуры — действие, которое можно измерить, чтобы получить показание температуры.Понимание взаимосвязи между этим металлом — , таким как платина, никель или медь — позволяет измерить его сопротивление и соответствующее линейное считывание температуры. Температурный диапазон для RTD обычно составляет от минимум -200 ° C до максимум 650 ° C. Стоимость производства RTD, как правило, выше, учитывая их сложность и способность измерять более широкий диапазон температур.

Термопары — Эти устройства измерения температуры используют эффект Пельтье, который представляет собой выработку электрического напряжения в качестве реакции на тепло или холод.В этих устройствах используются два разных металла, которые вызывают такую ​​электрическую реакцию, и в зависимости от типа металла они могут измерять определенный диапазон температур тепла и холода. Поэтому по конструкции термопары эффективны при измерении температуры с большей скоростью, чем другие типы термометров. Диапазон температур для термопары обычно составляет от минимум 200 ° C до максимум 1750 ° C. Стоимость изготовления термопары относительно невысока по сравнению с RTD.

Термистор — Другой тип резистивного термометра — это термистор, который используется для регулирования температуры — либо как отрицательный температурный коэффициент (NTC), либо как положительный температурный коэффициент (PTC).Хотя термисторы ограничены более низкими диапазонами температуры, они очень эффективны при очень малых изменениях температуры устройства или промышленной среды. Калибровка термистора NTC или PTC позволяет проводить точные измерения с приложениями, выходящими за рамки других типов промышленных датчиков температуры. Температурный диапазон термистора обычно составляет от минимум -100 ° C до максимум 325 ° C. Кроме того, считается, что стоимость производства термистора находится на нижней стороне шкалы затрат.

Еще раз, применение любого из них — или их комбинации — определяется окружающей средой, диапазоном температур, который клиент пытается измерить, и другими факторами, которые можно лучше всего проанализировать, если вы проконсультируетесь с одним из опытных промышленных специалистов Temp-Pro. специалисты по термометрам. Мы производим эти устройства для измерения температуры в течение нескольких десятилетий, и наша компания обладает опытом и знаниями, чтобы подобрать лучшее устройство для приложения.

Свяжитесь с Temp-Pro сегодня, чтобы запланировать беседу или поделиться своими текущими характеристиками и приложениями.Наша команда будет рада помочь вам понять, как достичь ваших целей в области промышленного измерения температуры.

Обзор датчиков температуры — NI

Используйте следующие характеристики, чтобы определить возможности и производительность вашего датчика температуры. Они применимы ко всем типам датчиков температуры, но с некоторыми оговорками и угловыми случаями. Выбирая датчик, осознайте влияние каждой характеристики на ваши измерения и обязательно выберите датчик, который точно соответствует требованиям вашего проекта.

Диапазон температур

Температурный диапазон датчика определяет температуры, при которых датчик рассчитан на безопасную работу и обеспечивает точные измерения. Каждый тип термопары имеет определенный температурный диапазон, основанный на свойствах металлов, используемых при создании этой термопары. Терморезисторы предлагают меньший диапазон температур в обмен на лучшую линейность и точность, а термисторы обеспечивают самые низкие диапазоны температур, но превосходную чувствительность. Понимание всего диапазона температур, в которых вы можете подвергать датчик, может помочь предотвратить повреждение датчика и обеспечить более точные измерения.

Линейность

Идеальный датчик должен иметь абсолютно линейный отклик: единичное изменение температуры приведет к единичному изменению выходного напряжения во всем температурном диапазоне сенсора. В действительности, однако, ни один датчик не является идеально линейным. Рисунок 1 дает представление о зависимости температуры от напряжения трех датчиков, исследуемых в этом техническом документе.

Рисунок 1: Отклик датчиков температуры и выходного сигнала

Чувствительность

Чувствительность данного датчика показывает процентное изменение измеряемого выходного сигнала при заданном изменении температуры.Более чувствительный датчик, такой как термистор, может легче обнаруживать небольшие изменения температуры, чем менее чувствительный датчик, такой как термопара. Однако эта чувствительность достигается за счет линейности. Это может быть важным фактором при выборе идеального датчика для измеряемых температур. Если вы намереваетесь фиксировать изменения долей градуса в небольшом диапазоне температур, более идеальным вариантом будет термистор или RTD. Для регистрации более значительных изменений температуры в более широком диапазоне температур может быть достаточно термопары.Рисунок 2 дает относительное представление о напряжении.

Рисунок 2: Чувствительность различных типов датчиков температуры.

Время отклика

Время отклика — это время, необходимое датчику для реакции на изменение температуры. Многие факторы могут вызвать увеличение или уменьшение времени отклика. Например, более крупный RTD или термистор имеет более медленное время отклика, чем меньший. В обмен на этот недостаток и более низкое тепловое шунтирование, более крупный резистивный датчик температуры или термистор менее подвержен ошибкам самонагрева.Точно так же незаземленные переходы термопары обеспечивают более медленное время отклика в обмен на электрическую изоляцию. На рисунке 3 показана относительная разница во времени отклика для незаземленных и заземленных термопар.

Рисунок 3: Время отклика заземленных и незаземленных термопар

Стабильность

Стабильность датчика температуры является показателем его способности поддерживать постоянный выходной сигнал при заданной температуре.Материал играет ключевую роль в стабильности данного датчика. По этой причине RTD часто изготавливают из платины, а также для обеспечения низкой реактивности. Однако подложка, к которой прикреплена платина, может деформироваться при длительном воздействии высоких температур, что может вызвать дополнительную и неожиданную деформацию, которая приведет к изменению измеренного сопротивления.

Точность

Как и в случае с любым другим измерительным приложением, понимание требований к точности имеет решающее значение для обеспечения надежных результатов.Выбор вашего датчика и измерительного оборудования играет важную роль в абсолютной точности измерения, но более мелкие детали, такие как кабели, относительная близость к другому оборудованию, экранирование, заземление и т. Д., Также могут влиять на точность. При выборе датчика обратите внимание на указанные допуски и любые факторы, которые могут повлиять на эти характеристики (например, длительное воздействие высоких температур). Также будьте осторожны, выбирая датчик и измерительное устройство с аналогичной точностью. ТС с жестким допуском обходится дороже, но вы не сможете добиться дополнительной точности, если используете низкокачественное измерительное устройство.

Прочность

Чтобы ваши датчики температуры оставались работоспособными на протяжении всего приложения, вам необходимо понимать среду, в которой вы их развертываете. Некоторые датчики (например, термопары) более долговечны из-за своей конструкции. Однако металлы, выбранные для конкретной термопары, обладают разной устойчивостью к коррозии. Кроме того, датчик, заключенный в изолирующий минерал и защитную металлическую оболочку, более устойчив к износу и коррозии с течением времени, но он стоит дороже и обеспечивает меньшую чувствительность.Следует также отметить, что различные конфигурации датчиков могут иметь особые требования к монтажу для обеспечения надежного физического и теплового соединения.

Стоимость

Как и в любом другом аспекте проекта, стоимость может быть ключевым ограничивающим фактором. Например, в приложениях с большим количеством каналов преимущества линейности RTD могут быть перевешены относительным увеличением стоимости по сравнению с термопарами. Вы также должны учитывать добавленную стоимость проводки, монтажа и кондиционирования сигнала при рассмотрении общей стоимости системы.

Требования к формированию сигнала

Для каждого типа датчика температуры требуется определенный уровень обработки сигнала для адекватного сбора и оцифровки измеренного сигнала для обработки. Выбранное вами измерительное оборудование может быть столь же важным для обеспечения точных измерений, как и датчик, и может смягчить или усугубить недостатки каждого типа датчика. Эти функции преобразования сигнала включают следующее:

  • Усиление
  • Компенсация холодного спая (только термопары)
  • Фильтрация
  • Возбуждение (только RTD и термисторы)
  • Корректировка ошибки смещения
  • Масштабирование до единиц температуры
  • Коррекция сопротивления свинца
  • Межканальная изоляция
  • Обнаружение обрыва термопары (только термопары)

Что такое датчик температуры?

Вы когда-нибудь оставляли свой смартфон в машине в жаркий день? В таком случае на вашем экране могло отображаться изображение термометра и предупреждение о том, что ваш телефон перегрелся.Это потому, что есть крошечный встроенный датчик температуры, который измеряет внутреннюю температуру вашего телефона. Как только внутри телефона достигается определенная температура (например, iPhone выключается при температуре около 113 градусов по Фаренгейту), датчик температуры отправляет электронный сигнал на встроенный компьютер. Это, в свою очередь, ограничивает доступ пользователей к каким-либо приложениям или функциям до тех пор, пока телефон не остынет, так как запущенные программы могут только еще больше повредить внутренние компоненты телефона.

Датчик температуры — это электронное устройство, которое измеряет температуру окружающей среды и преобразует входные данные в электронные данные для регистрации, отслеживания или сигнализации изменений температуры. Есть много разных типов датчиков температуры. Некоторые датчики температуры требуют прямого контакта с контролируемым физическим объектом (контактные датчики температуры), в то время как другие измеряют температуру объекта косвенно (бесконтактные датчики температуры).

Бесконтактные датчики температуры обычно являются инфракрасными (ИК) датчиками.Они удаленно обнаруживают инфракрасную энергию, излучаемую объектом, и отправляют сигнал на откалиброванную электронную схему, которая определяет температуру объекта.

Бесплатная рассылка

Понравилась статья? Подпишитесь на FierceSensors!

Индустрия датчиков постоянно меняется, поскольку инновации определяют тенденции рынка. Подписчики FierceSensors полагаются на наш набор информационных бюллетеней как на обязательный к прочтению источник последних новостей, разработок и аналитических материалов, влияющих на их мир.Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы получать новости о датчиках и обновления прямо на ваш почтовый ящик.

Среди контактных датчиков температуры есть термопары и термисторы. Термопара состоит из двух проводников, каждый из которых изготовлен из металла разного типа, которые соединены на конце, образуя спай. Когда соединение подвергается воздействию тепла, создается напряжение, которое напрямую соответствует входной температуре. Это происходит из-за явления, называемого термоэлектрическим эффектом. Термопары, как правило, недорогие, так как их конструкция и материалы просты.Другой тип контактного датчика температуры называется термистором. В термисторах сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Существует два основных типа термисторов: отрицательный температурный коэффициент (NTC) и положительный температурный коэффициент (PTC). Термисторы более точны, чем термопары (способны измерять в пределах 0,05–1,5 градусов Цельсия), и они сделаны из керамики или полимеров. Температурные датчики сопротивления (RTD), по сути, являются металлическим аналогом термисторов, и они являются наиболее точным и дорогим типом датчиков температуры.

Датчики температуры используются в автомобилях, медицинских приборах, компьютерах, кухонных приборах и другом оборудовании.

Типы

, принцип работы и приложения

Все мы используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, бытовые водонагреватели, микроволновые печи или холодильники. Обычно датчики температуры имеют широкий спектр применения, в том числе в области геотехнического мониторинга.

Датчики температуры — это простой прибор, который измеряет степень тепла или холода и преобразует ее в считываемые единицы.Но задумывались ли вы, как измеряется температура почвы, скважин, огромных бетонных дамб или зданий? Что ж, это достигается с помощью некоторых специализированных датчиков температуры.

Датчики температуры предназначены для регулярного контроля бетонных конструкций, мостов, железнодорожных путей, грунта и т. Д.

Здесь мы расскажем вам, что такое датчик температуры, как он работает, где он используется и какие бывают его типы.

Что такое датчики температуры?

Датчик температуры — это устройство, обычно термопара или резистивный датчик температуры, которое обеспечивает измерение температуры в читаемой форме с помощью электрического сигнала.

Термометр — это самая простая форма измерителя температуры, которая используется для измерения степени жара и прохлады.

Измерители температуры используются в геотехнической области для контроля бетона, конструкций, почвы, воды, мостов и т. Д. На предмет структурных изменений в них из-за сезонных колебаний.

Термопара (Т / С) изготовлена ​​из двух разнородных металлов, которые генерируют электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры. RTD (резистивный датчик температуры) — это переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление прямо пропорционально изменению температуры точным, воспроизводимым и почти линейным образом.

Для чего нужны датчики температуры?

Датчик температуры — это устройство, предназначенное для измерения степени жары или прохлады объекта. Работа измерителя температуры зависит от напряжения на диоде. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.

Сопротивление диода измеряется и преобразуется в считываемые единицы измерения температуры (Фаренгейт, Цельсий, Цельсия и т. Д.) и отображается в числовой форме над блоками считывания. В области геотехнического мониторинга эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры таких конструкций, как мосты, плотины, здания, электростанции и т. Д.

Для чего используется датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?

Существует много типов датчиков температуры, но наиболее распространенный способ их классификации основан на режиме подключения, который включает в себя контактные и бесконтактные датчики температуры.

Контактные датчики включают в себя термопары и термисторы, потому что они находятся в прямом контакте с объектом, который они должны измерять. А бесконтактные датчики температуры измеряют тепловое излучение, выделяемое источником тепла. Такие измерители температуры часто используются в опасных средах, таких как атомные электростанции или тепловые электростанции.

В геотехническом мониторинге датчики температуры измеряют теплоту гидратации в массивных бетонных конструкциях. Их также можно использовать для мониторинга миграции грунтовых вод или просачивания.Одна из наиболее распространенных областей, где они используются, — это время отверждения бетона, потому что он должен быть относительно теплым, чтобы схватиться и затвердеть должным образом. Сезонные колебания вызывают расширение или сжатие конструкции, тем самым изменяя ее общий объем.

Как работает датчик температуры?

Основным принципом работы датчиков температуры является напряжение на выводах диода. Если напряжение увеличивается, температура также повышается, за чем следует падение напряжения между выводами транзистора базы и эмиттера в диоде.

Помимо этого, Encardio-Rite имеет датчик температуры с вибрирующей проволокой, работающий по принципу изменения напряжения в результате изменения температуры.

Измеритель температуры с вибрирующей проволокой разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный линейный коэффициент расширения при изменении температуры.

Он в основном состоит из магнитной, растянутой проволоки с высокой прочностью на растяжение, два конца которой прикреплены к любому разнородному металлу таким образом, что любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее собственную частоту колебаний.

В случае измерителя температуры Encardio-Rite разнородным металлом является алюминий (алюминий имеет больший коэффициент теплового расширения, чем сталь). Поскольку сигнал температуры преобразуется в частоту, то же устройство считывания используется для другие датчики с вибрирующей проволокой также могут использоваться для контроля температуры.

Изменение температуры регистрируется специально созданным датчиком с вибрирующей проволокой Encardio-rite и преобразуется в электрический сигнал, который передается в виде частоты на устройство считывания.

Частота, которая пропорциональна температуре и, в свою очередь, напряжению «σ» в проволоке, может быть определена следующим образом:

f = 1/2 [σg / ρ] / 2l Гц

Где:

σ = натяжение проволоки

g = ускорение свободного падения

ρ = плотность проволоки

l = длина провода

Какие бывают типы датчиков температуры?

Доступны датчики температуры различных типов, форм и размеров.Два основных типа датчиков температуры:

Датчики температуры контактного типа : Есть несколько измерителей температуры, которые измеряют степень тепла или холода в объекте, находясь в непосредственном контакте с ним. Такие датчики температуры относятся к категории контактных. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур.

Бесконтактные датчики температуры : Эти типы измерителей температуры не находятся в прямом контакте с объектом, а измеряют степень тепла или холода посредством излучения, испускаемого источником тепла.

Контактные и бесконтактные датчики температуры делятся на:

Термостаты

Термостат — это датчик температуры контактного типа, состоящий из биметаллической полосы, состоящей из двух разнородных металлов, таких как алюминий, медь, никель или вольфрам.

Разница в коэффициентах линейного расширения обоих металлов заставляет их производить механическое изгибающее движение, когда они подвергаются нагреву.

Термисторы

Термисторы или термочувствительные резисторы — это те, которые меняют свой внешний вид при изменении температуры.Термисторы изготовлены из керамического материала, такого как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытого стеклом, что позволяет им легко деформироваться.

Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается с повышением температуры. Но есть несколько термисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC), и их сопротивление увеличивается с повышением температуры.

Резистивные датчики температуры (RTD)

ТС

— это точные датчики температуры, которые состоят из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку.Электрическое сопротивление RTD изменяется аналогично термистору.

Термопары

Один из наиболее распространенных датчиков температуры включает термопары из-за их широкого рабочего диапазона температур, надежности, точности, простоты и чувствительности.

Термопара обычно состоит из двух соединений разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе. Один из этих спайов, известный как холодный спай, поддерживается при определенной температуре, а другой — измерительный спай, известный как горячий спай.

Под воздействием температуры на переходе возникает падение напряжения.

Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термистор — это, по сути, чувствительный датчик температуры, который точно реагирует даже на незначительные изменения температуры. Он обеспечивает огромную стойкость при очень низких температурах. Это означает, что как только температура начинает повышаться, сопротивление начинает быстро падать.

Из-за большого изменения сопротивления на градус Цельсия даже небольшое изменение температуры точно отображается термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).Из-за этого экспоненциального принципа работы требуется линеаризация. Обычно они работают в диапазоне от -50 до 250 ° C.

Датчики на основе полупроводников

Датчик температуры на основе полупроводника работает с двойными интегральными схемами (ИС). Они содержат два одинаковых диода с температурно-чувствительными характеристиками напряжения и тока для эффективного измерения изменений температуры.

Однако они дают линейный выходной сигнал, но менее точны при температуре от 1 ° C до 5 ° C. Они также демонстрируют самую медленную реакцию (от 5 до 60 с) в самом узком температурном диапазоне (от -70 ° C до 150 ° C).

Датчик температуры вибрирующей проволоки модели ETT-10V

Измеритель температуры с вибрирующей проволокой Encardio-rite Model ETT-10V используется для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях или в воде. Он имеет разрешение лучше 0,1 ° C и работает аналогично термопарным датчикам температуры. Он также имеет диапазон высоких температур от -20 o до 80 o C.

Технические характеристики измерителя температуры с вибрирующей проволокой ЭТТ-10В
Тип датчика Pt 100
Диапазон -20 o до 80 o C
Точность ± 0.Стандарт 5% полной шкалы; ± 0,1% полной шкалы опционально
Размер (Φ x L) 34 x 168 мм
Зонд
термистора сопротивления модели ЭТТ-10ТХ

Температурный датчик сопротивления Encardio-rite модели ETT-10TH представляет собой водостойкий температурный датчик малой массы для измерения температуры от –20 до 80 ° C. Благодаря низкой тепловой массе он имеет быстрое время отклика.

Датчик температуры сопротивления модели

ETT-10TH специально разработан для измерения температуры поверхности стали и измерения температуры поверхности бетонных конструкций.ETT-10TH может быть встроен в бетон для измерения объемной температуры внутри бетона и даже может работать под водой.

Термопреобразователи сопротивления ETT-10TH полностью взаимозаменяемы. Показания температуры не будут отличаться более чем на 1 ° C в указанном диапазоне рабочих температур. Это позволяет использовать один индикатор с любым датчиком ETT-10TH без повторной калибровки.

Индикатор с вибрирующей проволокой EDI-51V модели

Encardio-rite при использовании с ETT-10TH напрямую показывает температуру зонда в градусах Цельсия.

Как работает зонд термистора сопротивления модели ETT-10TH?
Датчик температуры

ETT-10TH состоит из термисторной эпоксидной смолы с согласованной температурной кривой, заключенной в медную трубку для более быстрого теплового отклика и защиты окружающей среды. Трубка сплющена на конце, так что ее можно прикрепить к любой достаточно плоской металлической или бетонной поверхности для измерения температуры поверхности.

Плоский наконечник зонда можно прикрепить к большинству поверхностей с помощью легко доступных двухкомпонентных эпоксидных клеев.При желании зонд также можно прикрепить болтами к поверхности конструкции.

Датчик температуры снабжен четырехжильным кабелем, который используется в качестве стандарта во всех тензодатчиках Encardio-rite с вибрирующей проволокой. Провода белого и зеленого цвета используются для термистора, как и другие датчики с вибрирующим проводом Encardio-rite.

Пара красных и черных проводов не используется. Единая цветовая схема для разных датчиков упрощает безошибочное соединение с терминалом регистратора данных.

Технические характеристики модели ETT-10TH
Тип датчика Кривая R-T согласована с термистором NTC, эквивалентным YSI 44005
Диапазон -20 o до 80 o C
Точность 1 o С
Материал корпуса Медь луженая
Кабель 4-х жильный в оболочке из ПВХ
Датчик температуры RTD, модель ETT-10PT

Датчик температуры RTD (резистивный датчик температуры) ETT-10PT состоит из керамического резистивного элемента (Pt.100) с европейским стандартом калибровки кривой DIN IEC 751 (бывший DIN 43760). Элемент сопротивления заключен в прочную трубку из нержавеющей стали с закрытым концом, которая защищает элемент от влаги.

Как работает датчик температуры RTD модели ETT-10PT?

Температурный датчик сопротивления работает по принципу, согласно которому сопротивление датчика является функцией измеренной температуры. Платиновый термометр сопротивления имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость.

Датчик температуры сопротивления модели ETT-10PT снабжен трехжильным экранированным кабелем.Красный провод обеспечивает одно соединение, а два черных провода вместе — другое. Таким образом достигается компенсация сопротивления проводов и температурных изменений сопротивления проводов. Показания резистивного датчика температуры легко считываются с помощью цифрового индикатора температуры RTD.

Нажмите кнопку редактирования, чтобы изменить этот текст. Lorem ipsum dolor sit amet, conctetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Технические характеристики датчика RTD модели ETT-10PT
Тип датчика Pt 100
Диапазон -20 o до 80 o C
Точность ± (0.3 + 0,005 * t) o C
Калибровка DIN IEC 751
Кривая (европейская) 0,00385 Ом / Ом / o C
Размер (Φ x L) 8 x 135 мм
Кабель 3-жильный экранированный
Термопара Encardio-Rite

Encardio-rite предлагает термопару Т-типа (медь-константан) для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях.Он состоит из двух разнородных металлов, соединенных одним концом. Когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, создается напряжение, которое может быть обратно соотнесено с температурой.

Измерение с помощью термопары состоит из провода термопары с двумя разнородными проводниками (медь-константан), соединенными на одном конце для образования горячего спая. Этот конец защищен от коррозии и помещен в требуемые места для измерения температуры.

Другой конец провода термопары подсоединяется к подходящему разъему термопары для образования холодного спая.Показания термопары отображают прямое считывание температуры в месте установки и автоматически компенсируют температуру на холодном спайе.

Технические характеристики термопары Encardio-Rite
Тип провода Т-медь-константан
Изоляция проводов PFA тефлон C
Температура горячего спая до 260 o C (макс.)
Тип разъема Миниатюрный Стеклонаполненный нейлон
Рабочая температура -20 o до 100 o C
Температура холодного спая Окружающий

Где используется датчик температуры?

Область применения датчика температуры:

  1. Датчики температуры используются для проверки проектных предположений, что способствует более безопасному и экономичному проектированию и строительству.
  2. Они используются для измерения повышения температуры в процессе твердения бетона.
  3. Они могут измерять температуру горных пород возле резервуаров для хранения сжиженного газа и при проведении операций по замерзанию грунта.
  4. Датчики температуры также могут измерять температуру воды в резервуарах и скважинах.
  5. Его можно использовать для интерпретации температурных напряжений и изменений объема в плотинах.
  6. Их также можно использовать для изучения влияния температуры на другие установленные приборы.

Преимущества датчиков температуры Encardio-Rite

  1. Датчик температуры Encardio-Rite является точным, недорогим и чрезвычайно надежным.
  2. Они подходят как для поверхностного монтажа, так и для встраиваемых систем.
  3. Низкая тепловая масса сокращает время отклика.
  4. Датчик температуры вибрирующей проволоки полностью взаимозаменяемый; один индикатор может считывать данные со всех датчиков.
  5. Он имеет водонепроницаемый корпус со степенью защиты IP-68.
  6. Они поставляются с индикаторами, которые легко доступны для прямого отображения температуры.
  7. Датчики температуры обладают отличной линейностью и гистерезисом.
  8. Технология вибрирующей проволоки обеспечивает долгосрочную стабильность, быстрое и легкое считывание.
  9. Датчики герметично закрыты электронно-лучевой сваркой с вакуумом около 1/1000 Торр.
  10. Они подходят для удаленного чтения, сканирования, а также для регистрации данных.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между датчиком температуры и преобразователем температуры?

Датчик температуры — это прибор, используемый для измерения степени нагрева или прохлады объекта, тогда как датчик температуры — это устройство, которое сопрягается с датчиком температуры для передачи сигналов в удаленное место для мониторинга и управления.

Это означает, что термопара, RTD или термистор подключены к регистратору данных для получения данных в любом удаленном месте.

Как измеряется температура в бетонной плотине?

За исключением процедуры, принятой во время строительства, наибольший фактор, вызывающий напряжение в массивном бетоне, связан с изменением температуры. Следовательно, для анализа развития термического напряжения и контроля искусственного охлаждения необходимо отслеживать изменение температуры бетона во время строительства.

Для этого необходимо точно измерить температуру во многих точках конструкции, в воде и в воздухе. Должно быть встроено достаточное количество датчиков, чтобы получить правильную картину распределения температуры в различных точках конструкции.

В большой бетонной плотине типичная схема заключается в размещении датчика температуры через каждые 15-20 м по поперечному сечению и через каждые 10 м по высоте. Для плотин меньшего размера интервал может быть уменьшен. Температурный зонд, установленный в верхней части плотины, оценивает температуру водохранилища, поскольку она меняется в течение года.

Это намного проще, чем то и дело ронять термометр в резервуар, чтобы проводить наблюдения. Во время эксплуатации бетонной плотины суточные и сезонные изменения окружающей среды серьезно влияют на развитие термических напряжений в конструкции. Эффект более выражен на стороне нисходящего потока. Несколько датчиков температуры должны быть размещены рядом и в нижней части бетонной плотины для оценки быстрых суточных и еженедельных колебаний температуры.

Какой датчик температуры самый точный?

RTD — самый точный датчик температуры. Платиновый RTD имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость по сравнению с термопарами или термисторами.

Что такое термопара?

Термопара — это тип датчика температуры, который используется для измерения внутренней температуры объекта.

Существует три закона для термопар, как указано ниже:

Закон однородного материала

Если все провода и термопара сделаны из одного материала, изменения температуры в проводке не влияют на выходное напряжение.Следовательно, необходимы провода, изготовленные из разных материалов.

Закон промежуточных материалов

Сумма всех термоэлектрических сил в цепи с несколькими разнородными материалами при постоянной температуре равна нулю. Это означает, что если третий материал добавляется при той же температуре, новый материал не генерирует никакого сетевого напряжения.

Закон последовательных или промежуточных температур

Если два разнородных однородных материала создают термоэдс 1, когда переходы находятся в точках T1 и T2, и создают термоэдс 2, когда переходы находятся в точках T2 и T3, то ЭДС, генерируемая, когда переходы находятся в точках T1 и T3, будет равна ЭДС1 + ЭДС2

Как проверить датчик температуры?

В Encardio-Rite есть специализированные камеры для испытания температуры (с уже известными системами контроля температуры и температуры) для проверки точности и качества наших датчиков температуры.

Это все о датчиках температуры, их различных типах, областях применения, использовании, а также о принципе работы. Сообщите нам свои вопросы в разделе комментариев ниже.

Кремниевый датчик температуры с точностью — автобиографический взгляд на измерение температуры с точностью до ± 0,1 ° C

Abstract

В этой статье исследуется точность кремниевых датчиков температуры последнего поколения. Эти датчики имеют цифровой выход, не требуют линеаризации, доступны в небольших корпусах и имеют малую мощность.Многие из них могут быть запрограммированы с функциями сигнализации для предупреждения систем о потенциальной неисправности.

Введение

Электронная промышленность требует все более высокого уровня точности, и датчики температуры не являются исключением. Существует множество решений для измерения температуры, каждое из которых имеет свои преимущества и недостатки. Кремниевые датчики температуры, будучи довольно линейными, никогда не предлагали точности других решений. Однако недавние достижения в области измерения температуры кремния означают, что высокое разрешение и точность теперь могут быть достигнуты с помощью кремниевого раствора.

Новая морозильная камера

Это был март 2020 года, и Великобритания как раз собиралась ввести изоляцию. Мир накапливал запасы продовольствия на случай, если супермаркеты закроются, а будущее выглядело неопределенным. Затем морозильная камера в доме Брамблов перестала работать. Со словами из песни Кенни Роджерса «Люсиль» из «Ты выбрал подходящее время, чтобы оставить меня …», эхом отдававшимся в моей голове, мы отправились искать в Интернете новую замену. Через несколько дней прибыла наша новая морозильная камера, готовая. с цифровым дисплеем температуры на передней панели, по желанию госпожиБрамбл. Рекомендуемая настройка составляла –18 ° C, и через час прибор достиг нужной температуры и был готов принимать пищу. Я скептически относился к точности показаний температуры, но мне было все равно, пока еда замораживалась. Однако есть одна проблема: инженерный ум — это беспокойный ум, и после нескольких дней якобы мудрого цифрового считывания, немигающего взгляда на меня, осмелившегося своими уверенными заявлениями, я сломался. Мне пришлось проверить утверждения о точности этого нового дополнения к нашей кухне.

Датчики температуры

В промышленных приложениях используется широкий спектр датчиков температуры, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Поскольку во многих текстах подробно описывается работа различных датчиков температуры, я не буду повторять здесь детали, а приведу краткое изложение.


Термопары

Термопары обеспечивают недорогой и умеренно точный способ измерения очень высоких температур. Они полагаются на напряжение, генерируемое между двумя переходами, каждый из которых состоит из разнородных металлов, поддерживаемых при разных температурах, как обнаружил Томас Зеебек в 1821 году.В случае термопары K-типа (изготовленной из сплавов хромель и алюмель) она выдает напряжение около 41 мкВ / ° C и может использоваться для измерения температур, превышающих 1000 ° C. Тем не менее, эффект Зеебека основан на разнице температур между двумя спаями, поэтому, хотя горячий спай измеряет интересующую температуру, холодный спай должен поддерживаться при известной температуре. По иронии судьбы, для измерения разницы температур на холодном спайе требуется еще один датчик температуры, и такие детали, как AD8494, обеспечивают идеальное решение для этого.Поскольку термопары физически малы, они имеют низкую тепловую массу и быстро реагируют на изменения температуры.


RTD

Для измерения умеренных температур (<500 ° C) в промышленности широко используются резистивные датчики температуры (RTD). Эти устройства состоят из металлического элемента, который показывает положительное изменение сопротивления с температурой, чаще всего платины (Pt). Действительно, датчик PT100 является наиболее широко используемым RTD в промышленности и получил свое название от того, что он сделан из платины и имеет сопротивление 100 Ом при 0 ° C.Хотя эти устройства не измеряют температуру до высокой температуры термопары, они очень линейны и их показания воспроизводимы. PT100 необходим точный управляющий ток, который создает точное падение напряжения на датчике, пропорциональное температуре. Сопротивление соединительных проводов PT100 создает ошибку при измерении сопротивления датчика, поэтому измерение по Кельвину является типичным и приводит к 3- или 4-проводным датчикам.


Термисторы

Если требуется дешевое решение и диапазон температур низкий, часто бывает достаточно термистора.Эти устройства очень нелинейны, с характеристиками, основанными на уравнении Стейнхарта-Харта, что приводит к снижению сопротивления с повышением температуры. Преимущество термистора в том, что изменение сопротивления велико при небольших изменениях температуры, поэтому можно достичь высокого уровня точности, несмотря на его нелинейность. Термисторы также обладают быстрым тепловым откликом. Нелинейности отдельных термисторов четко определены, поэтому их можно откалибровать с помощью таких компонентов, как LTC2986.


Диоды, диоды везде, но не (V
be ) Drop to Sink …

Наконец, чтобы проверить правдивость нового члена семьи, я выбрал кремниевый датчик температуры. Они работают прямо из коробки, не требуют компенсации температуры холодного спая или линеаризации, доступны с аналоговыми и цифровыми выходами и предварительно откалиброваны. Однако до недавнего времени они предлагали лишь умеренную точность. Хотя они достаточно хороши для индикации состояния электронного оборудования, они никогда не были достаточно точными, чтобы измерить, скажем, температуру тела, обычно требующую ± 0.Погрешность 1 ° C (согласно стандарту ASTM E1112). Ситуация изменилась с недавним выпуском кремниевых датчиков температуры ADT7422 и ADT7320, которые могут измерять с разрешением ± 0,1 ° C и ± 0,2 ° C соответственно.

Кремниевый датчик температуры использует температурную зависимость транзистора V от , как указано уравнением Эберса-Молла, приблизительно:

, где I c — ток коллектора, I s — обратный ток насыщения транзистора, q — заряд электрона (1.602 × 10 –19 кулонов), k — постоянная Больцмана (1,38 × 10 –23 ), а T — абсолютная температура.

Выражение для тока коллектора в уравнении 1 справедливо и для тока в диоде, так почему же в каждой прикладной схеме используется транзистор, а не диод? На самом деле, ток в диоде также включает в себя ток рекомбинации, возникающий в результате рекомбинации электронов с дырками, когда они проходят через обедненную область pn-перехода, и это представляет собой нелинейность тока диода с V = и температурой.Этот ток также появляется в биполярном транзисторе, но течет в базу транзистора, поэтому он не появляется в токе коллектора, поэтому нелинейность намного меньше.

Перестановка выше дает

I s мало по сравнению с I c , поэтому мы можем игнорировать 1 член в уравнении 2. Теперь мы можем видеть, что V на изменяется линейно в соответствии с логарифмическим изменением в I c . Мы также можем видеть, что если I c и I s постоянны, то V будет линейно изменяется с температурой, поскольку k и q также постоянны.Это простая задача — вызвать постоянный ток коллектора в транзистор и измерить, как V изменяется с температурой.

I s связано с геометрией транзистора и сильно зависит от температуры. Как и у многих кремниевых устройств, его значение удваивается с повышением температуры на каждые 10 ° C. Хотя эффект этого изменения тока уменьшается с помощью функции ln, у нас все еще есть проблема, заключающаяся в том, что абсолютное значение V составляет изменяется от транзистора к транзистору и, следовательно, требуется калибровка.Таким образом, практические кремниевые датчики температуры используют два идентичных транзистора и заставляют ток коллектора 1 I c в один и 10 I c в другой. Идентичные транзисторы и ратиометрически точные токи легко изготовить в интегральной схеме, поэтому большинство кремниевых датчиков используют эту архитектуру. Логарифмическое изменение тока вызывает линейное изменение V на , а затем измеряется разница в V на сек.

Из уравнения 2 для двух транзисторов, поддерживаемых при одинаковой температуре, разница между их V , равная ‘s, равна

с

Мы видим, что

Путем создания различных токов через каждый транзистор и измерения разницы в V равной , мы удалили нелинейный Is-член, влияние различных абсолютных V равным ‘s и все другие нелинейные эффекты, связанные с геометрией транзистора.Поскольку k, q и ln10 все постоянны, изменение V на пропорционально абсолютной температуре (PTAT). При 10-кратной разнице токов разница в двух V составляет и изменяется линейно с температурой приблизительно 198 мкВ / ° C. Упрощенная схема для достижения этого показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Базовая схема измерения температуры.

Токи на рисунке 1 должны быть тщательно выбраны. Если сила тока слишком высока, это может привести к значительному самонагреву и падению напряжения на внутренних сопротивлениях внутри транзистора.Если ток слишком мал, токи утечки внутри транзистора добавляют значительные ошибки.

Также следует отметить, что предыдущие уравнения относятся к току коллектора транзистора, тогда как на рисунке 1 показан постоянный ток эмиттера, вводимый в транзистор. Транзисторы могут быть спроектированы так, чтобы отношение тока коллектора к току эмиттера было хорошо установлено (и близко к единице), поэтому ток коллектора пропорционален току эмиттера.

Это только начало истории.Чтобы получить точность ± 0,1 ° C с помощью кремниевого датчика температуры, необходимо выполнить обширную характеристику и настройку.

Это птица? Это самолет?

Нет, это супер термометр. Да, они есть. Некалиброванный силиконовый датчик температуры необходимо поместить в ванну с силиконовым маслом и нагреть до точной температуры, измеряемой с помощью термометра. Эти устройства могут выполнять измерения с точностью выше пяти десятичных знаков. Предохранители внутри датчика перегорают, чтобы настроить усиление датчика температуры и, таким образом, линеаризовать его выходной сигнал с помощью уравнения y = mx + C.Силиконовое масло обеспечивает очень равномерную температуру, поэтому многие устройства можно калибровать за один цикл.

ADT7422 имеет точность ± 0,1 ° C в диапазоне температур от 25 ° C до 50 ° C. Этот температурный диапазон основан на типичной температуре человеческого тела 38 ° C, что делает ADT7422 идеальным для точного мониторинга жизненно важных функций. Для промышленного применения ADT7320 настроен таким образом, чтобы он имел точность ± 0,2 ° C, но в более широком диапазоне температур от –10 ° C до + 85 ° C.

Рисунок 2.ADT7422 установлен на печатной плате толщиной 0,8 мм.

Однако калибровка кремниевого датчика температуры — не единственная проблема. Как и в случае с очень точными опорными напряжениями, напряжения на кристалле могут снизить точность датчика, и необходимо учитывать тепловое расширение печатной платы, выводной рамки, пластмассового литья и открытых контактных площадок. Процесс пайки также добавляет свои проблемы. Процесс оплавления припоя увеличивает температуру детали до 260 ° C, что приводит к размягчению пластиковой упаковки и деформации выводной рамы матрицы, так что, когда деталь остывает, а пластик затвердевает, механическое напряжение блокируется в матрице.Инженеры Analog Devices потратили много месяцев на тонкие эксперименты, чтобы обнаружить, что толщина печатной платы 0,8 мм является оптимальным вариантом и может быть достигнута точность ± 0,1 ° C даже после пайки.

Так насколько же холодны мои сосиски?

Я подключил ADT7320 к микроконтроллеру и ЖК-дисплею и написал несколько сотен строк кода C для инициализации датчика и извлечения данных — часть можно легко инициализировать, записав 32 последовательных единицы на вывод DIN. Регистр конфигурации был настроен на непрерывное преобразование ADT7320 с точностью до 16 бит.После считывания данных из ADT7320 требуется задержка не менее 240 мс, чтобы можно было выполнить следующее преобразование. Чтобы облегчить использование микроконтроллеров очень низкого уровня, SPI был написан вручную. ADT7320 был оставлен в морозильной камере примерно на 30 минут, чтобы посмотреть, какой температуры установилась наша новая покупка. На рис. 3 показано, что температура морозильной камеры составляет –18,83 ° C.

Рисунок 3. Температура морозильной камеры –18,83 ° C.

Я считаю, что это впечатляющая точность, учитывая, что продукты не нужно хранить с такой точностью температуры.Затем я измерил температуру в своем офисе летним днем ​​в Великобритании. Это было 22,87 ° C, как показано на рисунке 4.

Рис. 4. Температура в моем офисе 22,87 ° C.

Заключение

Силиконовые датчики температуры

прошли долгий путь и стали чрезвычайно точными, чтобы обеспечить высокий уровень точности для мониторинга основных показателей жизнедеятельности. Хотя технология внутри них основана на хорошо обоснованных принципах, обрезка, необходимая для достижения уровней точности ниже степени, требует значительных усилий.Даже если такой уровень точности будет достигнут, механические нагрузки и пайка могут легко стереть выигрыш, достигнутый за часы калибровки.

ADT7320 и ADT7422 представляют собой вершину многолетней разработки характеристик для достижения точности уровня ниже градуса даже после пайки на печатной плате.

Рекомендации

Горовиц, Пол и Уинфилд Хилл. Искусство электроники . Cambridge University Press, апрель 2015 г.

Хуэйсинг, Йохан и Мишель Пертиджис. Прецизионные датчики температуры в КМОП-технологии . Springer, 2006.

.

Проектирование аналоговых схем, том 2, глава 32. Линейные технологии, декабрь 2012 г.

AD590 технический паспорт. Analog Devices, Inc., январь 2013 г.

Технический паспорт

ADT5912 (будет выпущен).

1 Comment

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.