+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Датчик температуры охлаждающей жидкости: назначение, устройство, принцип работы

Работа мотора в машине сопряжена с постоянным процессом сгорания топливной смеси. Из-за чего двигатель внутреннего сгорания (ДВС) может перегреться и выйти со строя. Для предотвращения подобных инцидентов ДВС принудительно охлаждается посредством циркуляции специальной жидкости.  А вот контроль за ее состоянием производит датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ).

Назначение

Такой датчик предназначен для контроля состояния двигателя авто посредством фиксации температурных изменений жидкости охлаждения. С этой целью его размещают в антифризе, где происходит непосредственное взаимодействие чувствительного элемента и слоя охлаждающей жидкости. Также заметьте, что в некоторых автомобилях размещают два сенсора по отношению ко входному и выходному патрубку системы охлаждения, за счет чего компьютер производит сравнение показаний.

Датчик передает данные измерений на блок управления для дальнейшей регулировки работы системы. Логический блок принимает решение о продолжении работы автомобиля в том же режиме или об уменьшении параметра, влияющего на фактора нагрева. Помимо электронных моделей, существуют и механические сенсоры, которые предназначены не для взаимодействия с логическим блоком, а для вывода информации на термометр в салоне. В случае с механическими моделями водитель сам принимает решение об изменении режима вождения или полной остановке агрегата.

В зависимости от модели машины, датчик предназначается для выполнения таких функций:

  • Контроль температуры в конкретный момент времени для системы охлаждения.
  • Влияние на выбор режима работы, в зависимости от сложившейся ситуации.
  • Подача сигнала к аварийному включению или отключению мотора, при резком нарастании или падении температуры.
  • Контроль опережения или запаздывания зажигания – позволяет регулировать интенсивность выброса выхлопных газов и нагрузку на поршневую систему.
  • Подача сигнала на обогащение топливной смеси в случае недопустимого снижения температуры охлаждающей жидкости.

Устройство и принцип работы

В отличии от устаревших моделей, современные приспособления для контроля температуры, основываются на работе термистора. В соответствии с п.22 ГОСТ 21414-75 это такой нелинейный резистор, который изменяет величину собственного омического сопротивления, в зависимости от степени нагрева или охлаждения.

Рис. 1. Устройство датчика температуры охлаждающей жидкости

Для датчика температуры охлаждающей жидкости применяются резистивные элементы с отрицательным температурным коэффициентом. Это обозначает, что в отличии от классических проводниковых материалов, где с нагреванием омическое сопротивление возрастает, повышение температуры датчика приводит к уменьшению сопротивления.

К примеру, измеряя показания при +20 ºС сопротивление термистора будет составлять 3,5 кОм. При нагревании антифриза до +90 ºС сопротивление датчика упадет до отметки 0,24 кОм. Но, существуют и исключения, к примеру, у автомобилей марки Renault датчик имеет положительный температурный коэффициент.

Принцип действия датчика температуры охлаждающей жидкости базируется на следующей схеме:

Рис. 2. Принцип действия датчика температуры охлаждающей жидкости
  1. В состоянии покоя двигателя  охлаждающая жидкость будет иметь сопоставимую с окружающей средой температуру. Сопротивление термистора датчика Rt останется на максимальной отметке и поданное напряжение практически не выдаст ток в цепь индикации логического блока.
  2. При замыкании контактов V в замке зажигания вместе с запуском двигателя будет подано напряжение от аккумулятора А на датчик температуры. По мере нарастания оборотов, сопротивление  термистора Rt будет снижаться в соответствии с его характеристикой.
  3. В случае превышения допустимого предела температур, Rt  перейдет в режим проводимости. В соответствии с законом Ома величина тока, протекающего через термистор, возрастет. Сигнал придет на логический блок и будет подана команда для снижения объема, впрыскиваемого топлива, или уменьшение числа оборотов коленчатого вала.
  4. При снижении оборотов и мощности мотора, со временем камера сгорания охладится и ДВС придет в норматив температуры. Охлаждающая жидкость остынет и у термистора Rt снова возрастет сопротивление. Величина тока в цепи индикации логического блока снова уменьшится, и автомобиль перейдет в нормальный режим работы.

В зависимости от величины падения напряжения на термисторе датчика Rt, будет оцениваться текущий температурный режим. В данном примере мы рассмотрели электрический метод измерения, но у некоторых типов датчиков может применяться и механический, работающий за счет температурного расширения.

Где находится?

Для производства каких-либо операций с датчиком температуры охлаждающей жидкости необходимо четко представлять себе место его установки. Следует отметить, что точка установки будет отличаться в зависимости от модели автомобиля. Поэтому для поиска лучше обратиться к инструкции производителя, где указана позиция соприкосновения с охлаждающей жидкостью.

Рис. 3. Место установки датчика температуры охлаждающей жидкости

Наиболее распространенным местом установки является:

  1. головка блока цилиндров или выпускной патрубок;
  2. верхний шланг радиатора;
  3. корпус термостата;
  4. в некоторых ситуациях может устанавливаться два датчика температуры– на входе и на выходе.

Место установки предусматривает обеспечение контакта чувствительного элемента с охлаждающей жидкостью. Но, в случае утечки антифриза из системы, контакт может  нарушиться и контроль температуры прекратиться. В результате этого вы получите некорректные показания, что может повлечь сбой в работе системы.

Признаки поломки

Как и неисправности любого устройства в автомобиле, выход со строя сенсора температуры охлаждающей жидкости может привести к нежелательным последствиям.

При движении машины поломка может проявляться как:

  1. проблематичный запуск мотора в холодную погоду;
  2. нетипичные звуки от выхлопных газов только запущенного мотора;
  3. при достижении максимальной температуры мотор глохнет;
  4. не запускается вентилятор охлаждения при нагревании ДВС;
  5. превышение расхода топлива сверх установленной нормы.

Современные авто выводят данные о нарушении температуры охлаждающей жидкости на дисплей. Причиной неисправности может стать как механическая поломка (сорванная резьба, растрескивание корпуса, перегорание термистора), так и электрическая (короткое замыкание в измерительной цепи или обрыв провода). Чтобы убедиться в правильности вашего предположения, проверьте датчик, и, при необходимости замените его новым.

Проверка и замена

Следует отметить, что появление характерных признаков может обуславливаться и другими поломками. К примеру, поломкой вентилятора охлаждения или нехваткой охлаждающей жидкости. Поэтому для начала необходимо проверить работоспособность и правильность показаний  датчика температуры охлаждающей жидкости.

На практике существует довольно большое число методов, одни из которых вы можете реализовать в домашних условиях. Другие, как съем осциллограммы, вам проведут только на станциях техобслуживания. Самостоятельно произведите внешний осмотр датчика охлаждающей жидкости – на нем должны отсутствовать следы ржавчины, подтеки антифриза, трещины и прочие следы.

Если внешне датчик исправен, проверьте его с помощью мультиметра, для этого:

  • Отсоедините шлейф от контактов датчика – вам необходимо получить доступ для проведения замеров.
Рис. .4. Отсоедините шлейф от контактов датчика
  • Измерения производятся изначально при холодном ДВС. Если это условие не обеспечено, выкрутите датчик с посадочного места и опустите чувствительный элемент в холодную воду.
Рис. 5. Выкрутите датчик с посадочного места
  • Подключите щупы мультиметра к выводам датчика и замерьте величину омического сопротивления.
Рис. 6. Подключите щупы к выводам датчика
  • Затем запустите ДВС и дождитесь включения вентилятора охлаждения, если вы выкрутили датчик температуры, поместите его в кипяток. Повторно замерьте величину переходного сопротивления.
Рис. 7. Опустите датчик в горячую воду и повторно измерьте сопротивление
  • Сравните полученные данные сопротивления для вашей модели автомобиля. К примеру, ниже приведена такая таблица:

Таблица: зависимость сопротивления и падения напряжения датчика температуры от степени нагрева

Температура ОЖ (°С)Сопротивление (Ом)Напряжение (В)
 4800 — 66004,00 — 4,50
1040003,75-4,00
202200 — 28003,00 — 3,50
3013003,25
401000-12002,50 — 3,00
5010002,5
608002,00-2,50
80270 — 3801,00-1,30
110 0,5
 разрыв цепи5,0 ±0,1

В рассматриваемом примере в холодном состоянии при +10 ºС сопротивление будет составлять 4000 Ом. После того, как вы опустите его  в кипяток, исправный датчик будет иметь сопротивление в пределах 200 – 270 Ом. Если показания кардинально отличаются, налицо поломка сенсора, в таком случае его необходимо заменить.

Для замены датчика температуры охлаждающей жидкости из системы охлаждения слейте антифриз. Отключите шнур питания, если еще не отсоединили его. Затем, при помощи торцевого или рожкового ключа выкрутите сам сенсор.

Установите новый датчик охлаждающей жидкости в посадочное место, обязательно наденьте прокладку. Плотно зажмите его ключом по резьбе до упора.

Рис. 8. Плотно зажмите ключом новый датчик

Замена окончена, можете подключить питающий шнур и залить обратно охлаждающую жидкость.

Список использованных источников

  • Диана Скляр «Ремонт и обслуживание автомобилей для чайников» 2012
  • Коробейник А.В. «Ремонт автомобилей. Практический курс» 2003
  • Твег Росс «Система впрыска бензина. Устройство, обслуживание, ремонт» 2003
  • Березин С.В. «Справочник автомеханика» 2008

типы, устройство, принцип работы, схемы подключения

Контроль температуры повсеместно задействуется в технологических процессах, позволяя выбирать подходящий режим работы или отслеживать изменения состояния материала.

Температурный режим одинаково важен как при включении духовки на кухне, так и в доменных печах при плавлении стали, а отклонение от нормальной работы может привести к аварии и травмированию людей. Чтобы избежать неприятных последствий и обеспечить возможность регулирования степени нагрева используется датчик температуры.

Разновидности, устройство и принцип работы

В ходе развития и совершенствования технологий датчик температуры, как измерительное приспособление, претерпел множественные изменения и модернизации. Благодаря чему сегодня они представлены в большом разнообразии, которые можно разделить по нескольким критериям. Так, в зависимости от способа передачи и отображения данных об измерениях температуры они подразделяются на цифровые и аналоговые. Цифровые устройства являются более современным решением, так как информация в них отображается на дисплее и передается по электронным каналам коммуникации, аналоговые имеют циферблатное отображение данных, электрический или механический способ передачи измерений.

В зависимости от принципа действия все датчики можно подразделить на:

  • термоэлектрические;
  • полупроводниковые;
  • пирометрические;
  • терморезистивные;
  • акустические;
  • пьезоэлектрические.

Термоэлектрические

В основе работы термоэлектрического датчика лежит принцип термопары (см. рисунок 1) – у всех металлов существует определенная валентность (количество свободных электронов на внешних атомарных орбитах, не задействованных в жестких связях). При воздействии внешних факторов, сообщающих свободным электронам дополнительную энергию, они могут покинуть атом, создавая движение заряженных частиц. В случае совмещения двух металлов с различным потенциалом выхода электронов и последующим нагреванием места соединения возникнет разность потенциалов, получившая название эффекта Зеебека.

Рис. 1. Устройство термопары

На практике применяется несколько разновидностей термоэлектрических датчиков температуры, так, согласно п. 1.1  ГОСТ Р 50342-92 они подразделяются на:

  • вольфрамрений-вольфрамрениевые (ТВР) – применяется в средах с большой рабочей температурой порядка 2000°С;
  • платинородий-платинородиевые (ТПР) – отличаются высокой себестоимостью и высокой точностью измерений, применяются я в лабораторных измерениях;
  • платинородий-платиновые (ТПП) – оснащаются защитной трубкой из металла и керамической изоляцией, обладают высоким температурным пределом;
  • хромель-алюмелевые (ТХА)  — широко применяются в промышленности, способны охватывать диапазон температуры до  1200°С, используются в кислых средах;
  • хромель-копелевые (ТХК) –  характеризуются средним температурным показателем, монтируются только в неагрессивных средах;
  • хромель-константановые (ТХК) — актуальны для газовых смесей и разжиженных аэрозолей нейтрального или слабокислого состава;
  • никросил-нисиловые (ТНН) – применяются для устройств среднего температурного диапазона, но обладают длительным сроком эксплуатации;
  • медь-константановые (ТМК) – характеризуется наименьшим пределом измерений до 400°С, но отличается устойчивостью к влаге и некоторым категориям агрессивных сред;
  • железо-константановые (ТЖК) – применяются в среде с разжиженной атмосферой или вакуумного пространства.

Такое разнообразие температурных датчиков на основе термопары позволяет охватывать любые сферы человеческой деятельности.

Полупроводниковые

Изготавливаются на основе кристаллов с заданной вольтамперной характеристикой. Такие датчики температуры работают в режиме полупроводникового ключа, аналогично классическому биполярному транзистору, где степень нагревания сравнима с подачей потенциала на базу. При повышении температуры полупроводниковый датчик  начнет выдавать большее значение тока. Как правило, самостоятельно полупроводник не используется для измерения нагрева, а подключается через цепь усилителя (см. рисунок 2).

Рис. 2. Подключение полупроводникового датчика через усилитель

Отличаются широким диапазоном производимых измерений и возможностью подстройки датчика в соответствии с рабочими параметрами оборудования. Являются высокоточным типом, мало зависящим от продолжительности эксплуатации. Обладают небольшими габаритами, за счет чего легко устанавливаются в схемах, радиоэлементах и т. д.

Пирометрические

Работают за счет специальных датчиков – пирометров, которые позволяют улавливать малейшие температурные колебания рабочей поверхности любого предмета. Непосредственно сам чувствительный элемент представляет собой матрицу, реагирующую на определенную частоту температурного диапазона. Этот принцип положен в основу измерений бесконтактным термометром, который получил широкое распространение в период борьбы с коронавирусом. Помимо этого их применение активно используется для тепловизионного контроля конструктивных элементов, оборудования, зданий и сооружений.

Рис. 3. Принцип действия пирометрического датчика

Терморезистивные

Такие датчики температуры выполняются на основе терморезисторов – устройств с определенной зависимостью сопротивления от степени нагрева основного материала. С повышением температуры, изменяется и проводимость резистора, благодаря чему вы можете следить за состоянием нужного объекта.

Основным недостатком терморезистивного датчика  является малый диапазон измеряемой температуры, но он способен обеспечивать хороший шаг измерений и высокую точность в десятых и сотых долях градусов Цельсия. Из-за чего их нередко включают в цепь с применением усилителя, расширяющего рабочие пределы.

Акустические

Акустические датчики температуры функционируют по принципу определения скорости прохождения звуковых колебаний в зависимости от температуры материала или поверхности . Непосредственно сам сенсор производит сравнение скорости звука, генерируемого источником, которая будет отличаться, в зависимости от степени нагрева (см. рисунок 4). Такой тип является бесконтактным и позволяет производить замеры в труднодоступных местах или на объектах повышенной опасности.

Рис. 4. Звуковой датчик температуры

Пьезоэлектрические

Работа датчика основана на эффекте распространения колебаний кварцевого кристалла при прохождении электрического тока. Но, в зависимости от температуры окружающей среды, будет меняться и частота колебаний кристалла. Принцип фиксации температурных изменений заключается в измерении частоты колебаний и последующем сравнении с установленной градуировкой номиналов для разных температур.

Схемы подключения

Основные отличия в подключении датчика температур обуславливаются сферой его применения и конструктивными особенностями. Так, в рамках статьи, мы рассмотрим несколько наиболее распространенных и интересных вариантов. Таковыми является подключение с помощью двухпроводной и трехпроводной схемы.

Рис. 5. Двухпроводная схема подключения

На рисунке 5 приведен вариант двухпроводного присоединения измерительного устройства. Этот принцип рекомендуется для всех датчиков  температуры с небольшим расстоянием до контролируемого объекта. Так как сопротивление самого чувствительного элемента  Rt мало измениться от сопротивления соединительных проводников R1 и R2, соответственно, поправка на измерения будет минимальной.

Рис. 6. Трехпроводная схема подключения

При больших расстояниях, от 150 м и более, подключение датчика следует выполнять по трехпроводной схеме, в которой существенно снижается погрешность на сопротивление в проводах R1, R2, R3.

Рис. 7. Схема подключения датчика температуры двигателя

Практически в каждом современном авто осуществляется постоянный контроль температурных параметров мотора. Поэтому использование датчика является обязательным требованием безопасности. Согласно двухпроводной схемы (рисунок 7) датчик подключается одним выводом на отдельно стоящий концевик капота, который не имеет каких-либо подключений к цепи. А второй вывод, подсоединяется к блоку сигнализации установленным порядком, в соответствии с моделью.

Рис. 8. Схема подключения цифрового датчика температуры

На рисунке 8 приведен пример включения цифрового датчика Dallas. Это модель с тремя выводами, первый из которых, согласно распиновки GND подключается к заземляющему выводу микроконтроллера, второй DATA к выводу PIN 2, а третий к клемме питания +5 В. Между третей и второй ножкой включается резистор на 4,7кОм.

Примение

Сфера применения датчиков температуры охватывает как бытовые приборы, так и оборудование общепромышленного назначения, сельскохозяйственную отрасль, военную промышленность, аэрокосмический сектор. Каждый из вас может встретить их у себя дома в нагревательных приборах – бойлерах, духовках, мультиварках или хлебопечках.

В тяжелой промышленности тепловые сенсоры позволяют контролировать степень нагрева печей, воздуха в рабочей области, состояние трущихся поверхностей. В медицине их используют для контроля температуры в труднодоступных местах или для упрощения различных процедур.

Многие автолюбители часто сталкиваются с анализаторами температуры, контролирующими состояние масла или другой охлаждающей жидкости. На сети железных дорог они позволяют отслеживать нагрев букс и колесных пар. В энергетике с их помощью обследуются контактные соединения и качество прилегания поверхностей.

Как подобрать?

При выборе датчика температуры необходимо руководствоваться такими критериями:

  • если датчик будет соприкасаться или располагаться внутри измеряемой среды, то берется контактная модель, если находиться вне объекта, то бесконтактная;
  • условия и состояние среды, в которой он будет функционировать (влажность, агрессивные вещества и т. д.) должны соответствовать возможностям датчика;
  • шаг и градуировка измерений должны обеспечивать удобную эксплуатацию и датчика, и оборудования;
  • если датчик подлежит замене в ходе эксплуатации, то устанавливаются сменные варианты;
  • при выборе датчика температуры для замены неисправного, лучше воспользоваться его VIN кодом;
  • предел рабочих температур должен охватывать все возможные значения нагрева, некоторые из них приведены в таблице ниже.

Таблица: температурные пределы датчиков термоэлектрического типа

ТипСоставДиапазон температур
Tмедь / константанот -250 °C до 400 °C
Jжелезо / константанот -180 °C до 750 °C
Eхромель / константанот -40 °C до 900 °C
Kхромель / алюмельот -180 °C до 1 200 °C
Sплатина-родий (10 %) / платинаот 0 °C до 1 700 °C
Rплатина-родий (13 %) / платинаот 0 °C до 1 700 °C
Bплатина-родий (30 %) / платина-родий (6 %)от 0 °C до 1 800 °C
Nнихросил / нисилот -270 °C до 1 280 °C
Gвольфрам / рений (26 %)от 0 °C до 2 600 °C
Cвольфрам-рений (5 %) / вольфрам-рений (26 %)от 20 °C до 2 300 °C
Dвольфрам-рений (3 %) / вольфрам-рений (25 %)от 0 °C до 2 600 °C

Использованная литература

  1. Виглеб Г  «Датчики», 1989
  2. Фрайден Дж «Современные датчики. Справочник» 2005
  3. Ананьева Н.Г., Ананьева М.С., Самойлов В.Н «Измерение температуры» 2015
  4. Дж. Вебстер «Справочник по измерениям, сенсорам и приборам» 2006

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – устройство, принцип работы

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – это важный элемент системы управления двигателем, который контролирует температуру ОЖ в системе охлаждения. Блок управления двигателем получает информацию от ДТОЖ и в соответствии с ней корректирует состав топливно-воздушной смеси, частоту вращения коленвала, а также угол опережения зажигания.

Устройство и принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости

«Прародителем» современного датчика температуры охлаждающей жидкости было термореле, которое устанавливалось на некоторые двигатели (например, в системе распределенного впрыска K-Jetronic). Контакт термореле открыт – идет прогрев двигателя, контакт закрыт – мотор работает в своей нормальной температуре.  

В настоящее время основа датчика температуры охлаждающей жидкости – это термистор (резистор, который измеряет сопротивление в зависимости от температуры). Контроль за температурой ОЖ осуществляется непрерывно. Материалом для изготовления термистора служит обычно оксид никеля или кобальта. Особенность этих соединений в том, что при увеличении температуры у них увеличивается количество свободных электронов и, соответственно, уменьшается сопротивление.  

Чаще всего термистор, который находится внутри ДТОЖ, имеет отрицательный температурный коэффициент. Максимальное сопротивление датчик имеет при холодном двигателе. На датчик температуры охлаждающей жидкости подается напряжение (5В), и по мере изменения сопротивления оно уменьшается. Блок управления двигателем фиксирует изменения напряжения и в соответствии с ним определяет температуру охлаждающей жидкости.  

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости

На некоторых двигателях (например, на моторах Renault) установлен датчик температуры охлаждающей жидкости с положительным температурным коэффициентом. Он устроен так же, однако при увеличении температуры сопротивление на нем не уменьшается, а увеличивается. 

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости

Термистор находится внутри защитного теплопроводного корпуса, а на самом корпусе размещена резьба для крепления датчика, а также электрический разъем. Обычно ДТОЖ вкручивается в выпускной патрубок головки блока цилиндров. На некоторых моторах стоит сразу два датчика: один фиксирует температуру на выходе из двигателя, второй – из радиатора. 

Где расположен датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

Датчик температуры охлаждающей жидкости располагается таким образом, чтобы его наконечник имел прямой контакт с охлаждающей жидкостью. Соответственно, если антифриза в системе мало, то и показатели ДТОЖ могут быть неточными. 

Признаки неисправности ДТОЖ

Как и любой другой датчик, ДТОЖ может выйти из строя, вызвав сбои в работе мотора. Первые признаки, по которым можно распознать поломку датчика температуры охлаждающей жидкости:

  • проблемы с запуском двигателя в холодную погоду,
  • плохой выхлоп на холодном двигателе,
  • повышенный расход топлива и т.д.

Чаще всего при возникновении подобных симптомов замена датчика температуры охлаждающей жидкости не требуется. Скорее всего, проблема в отошедшем или поврежденном контакте, повреждении проводки или утечке охлаждающей жидкости. Поэтому для начала следует провести визуальный осмотр датчика на предмет повреждений или коррозии. 

Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

Если осмотр не дал результатов, необходимо измерить сопротивление и напряжение датчика при различных температурах. После запуска холодного двигателя по мере его прогрева сопротивление должно падать (или повышаться – в случае положительного температурного коэффицента датчика) в соответствии с нормальными показателями. 

Проверку датчика температуры охлаждающей жидкости можно выполнить самостоятельно

Нормальные показатели сопротивления и напряжения для датчика температуры охлаждающей жидкости с отрицательным температурным коэффициентом

Температура ОЖ (°С)Сопротивление (Ом)Напряжение (В)
4800 — 66004,00 — 4,50
1040003,75-4,00
202200 — 28003,00 — 3,50
3013003,25
401000-12002,50 — 3,00
5010002,5
608002,00-2,50
80270 — 3801,00-1,30
110 0,5
 разрыв цепи5,0 ±0,1
 замыкание на «землю»

Нормальные показатели сопротивления и напряжения для ДТОЖ с положительным температурным коэффициентом

Температура ОЖ (°С)Сопротивление (Ом)Напряжение (В)
254-266 
20283-2970,6 — 0,8
80383-3971,0-1,2
 разрыв цепи5,0 ±0,1
 замыкание на «землю»

Датчик температуры, (T811), 2м

Устройство не предназначено для бытового применения.

Датчики температуры (T811) предназначены для измерения температуры воздуха в помещении без возможности попадания воды на корпус датчика. Датчики выполнены в виде платы, установленной в пластиковом корпусе с прорезями.

Датчики температуры подключаются к устройствам UniPing v3, NetPing 2/PWR-220 v3/ETH, NetPing 2/PWR-220 v2/SMS, NetPing 2/PWR-220 v4/SMS, NetPing 2/PWR-220 v12/ETH, NetPing 2/PWR-220 v13/GSM3G. Информация о подключении датчиков температуры (T811) находится в документах «Руководство пользователя» на соответствующие устройства NetPing, к которым они подключаются. Информация о конфигурировании датчиков температуры (T811) находится в документах «Описание встроенного ПО» на соответствующие устройства NetPing, к которым они подключаются.

Все датчики температуры подключаются параллельно друг другу, на одни и те же контакты. На корпусе каждого термодатчика указана модель датчика. Перед использованием датчика температуры необходимо установить адрес термодатчика самостоятельно. Адрес датчика температуры устанавливается путем извлечения платы термодатчика из корпуса и установкой в определенное положение механических переключателей (джамперов) при помощи отвертки, входящей в комплект устройства NetPing, или вручную:

К одному устройству NetPing среди подключенных датчиков температуры не должно быть термодатчиков с одинаковыми адресами!

К одному устройству NetPing можно подключить до восьми датчиков температуры (T811) со шлейфами максимальной длины до 10 метров для каждого датчика в отдельности. Используется топология «звезда» с устройством в центре и «лучами» по 10 метров к датчикам температуры.

Шлейф датчика температуры представляет собой четыре провода, передающих в цифровом виде информацию о температуре. Неразрывно связанный с датчиком шлейф имеет длину 2 метра. При необходимости можно удлинить шлейф термодатчика при помощи включенных друг в друга удлинителей шлейфа датчика RC, 4 м.

Датчик выполнен на основе однокристального датчика температуры TCN75A.

Цветовая маркировка шлейфа датчика: 

  • Желтый — SC
  • Зеленый — SD
  • Красный — +5В
  • Черный — GND

Принцип работы датчиков температуры

Принцип работы

Термометры сопротивления (терморезисторы, термосопротивления)

Термометр сопротивления (Resistance Thermometer) — датчик для измерения температуры, принцип действия которого основан на зависимости электрического сопротивления от температуры.

Термосопротивления могут быть металлические (платина, никель, медь) или полупроводниковые.

Для большинства металлов температурный коэффициент сопротивления положителен — их сопротивление растёт с ростом температуры. Для полупроводников без примесей он отрицателен — их сопротивление с ростом температуры падает.

Термисторы

Термисторы – это полупроводниковые термосопротивления с большим температурным коэффициентом.

  • PTC-термисторы (Positive Temperature Coefficient), обладают свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута заданная температура – широко используются для защиты двигателей
  • NTC-термисторы (Negative Temperature Coefficient), обладают свойством резко уменьшать свое сопротивление при достижении заданной температуры
PT100, PT1000

Платиновые термометры сопротивления (Platinum Resistance Thermometers) обладают высокой стойкостью к окислению и большой точностью измерения.

KTY

Кремниевые терморезисторы с положительным коэффициентом сопротивления, отличаются высокой линейностью характеристики, высоким быстродействием, надёжной твёрдотельной конструкцией и небольшой стоимостью.

Схемы включения термосопротивления в измерительную цепь

  • 2-х проводная схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление присоединительных проводов суммируется с измеренным сопротивлением, что приводит к появлению дополнительной погрешности
  • 3-х проводная схема обеспечивает значительно более точные измерения, т. к. появляется возможность измерить сопротивление подводящих проводов и вычесть его из суммарного измеренного сопротивления
  • 4-х проводная схема — наиболее точная схема, обеспечивает полное исключение влияния подводящих проводов
Сравнение термометров сопротивления с термопарами

Преимущества:

  • выше точность и стабильность
  • можно исключить влияние сопротивления присоединительных проводов на результат измерения при использовании 3-х или 4-х проводной схемы измерений
  • практически линейная характеристика
  • не требуется компенсация холодного спая

Недостатки:

  • малый диапазон измерений
  • не могут измерять высокую температуру.

Термопары

Термопара (Thermocouple) — это два проводника из разных металлов, спаянные в одной точке. Эта точка измерения температуры называется — рабочий спай. Свободные концы называются холодным спаем. Если рабочий спай нагреть относительно холодного спая, то между свободными концами возникает напряжение (термо-ЭДС), пропорциональное разности температур.

Так как с помощью термопары всегда измеряется разность температур, то, чтобы определить температуру точки измерения, свободные концы у холодного спая должны содержаться при известной неизменной температуре.

Подключение к ПЛК

Холодные концы подключаются (непосредственно или с помощью компенсационных проводов, которые должны быть выполнены из тех же металлов, что и термопара) к клеммам соответствующего аналогового входа (с соблюдением полярности!) промышленного контроллера, который программно выполняет компенсацию температуры холодного спая и рассчитывает температуру в точке измерения.

При внутренней компенсации контроллер использует температуру модуля, к которому подключена термопара. При более точной внешней компенсации эталонная температура холодного спая измеряется с помощью дополнительного термометра сопротивления, который подключается к специальному входу контроллера.

Типы термопар
  • K: хромель-алюмель
  • J: железо-константан
  • S, R: платина-платина/родий и др.

Термопары отличаются диапазоном измеряемых температур и погрешностью измерений.

Преимущества термопар
  • Большой температурный диапазон измерения
  • Измерение высоких температур.
Недостатки
  • Невысокая точность
  • Необходимость вносить поправку на температуру холодного конца.

Термостаты

Термостат (Thermostat) – это регулятор, который поддерживает постоянную температуру воздуха или жидкости в системах отопления, кондиционирования и охлаждения.


EQUICOM: Аналоговый датчик температуры

 

 


Описание датчика температуры

Этот дешевый аналоговый датчик температуры предназначен для измерения температуры окружающей среды, может контролировать температуру от -40 °C до +125 °C с точность ±2 °C . Данный датчик подключается к устройствам Equicom. Датчик выполнен на базе микросхемы Microchip TC1047A, выходное напряжение которой линейно зависит от температуры. Можно при необходимости удлинить провод датчика температуры на 50м и более (проверено). Удлинять надо экранированным проводом. Идеально для того, чтобы обнаруживать проблемы связанные с температурой в помещениях с компьютерами, такие как кондиционирование воздуха, внезапные температурные скачки, перегрев в стойках сервера. 

  Важно! Использование с устройствами PING3(-knock) и PING3-PWR1(2)

  Для получения значения температуры в градусах Цельсия в настройках аналогового входа, к которому подключен термодатчик, необходимо задать такие коэффициенты:

  O (offset) = –50

  M (multiplier) = 330

  Averaging = 100 (или больше)

 

Совместимость термодатчика с устройствами

в начало


Основные технические характеристики датчика температуры

 Модель датчика   TS-AN1
 Тип датчика   проводной
 Количество проводов   3
 Длина провода   75 см
 Удлинение датчика   50м и более
 Диапазон измеряемых температур   -40. .+125ºC
 Точность измерения температуры    ±2ºC
 Потребляемый ток   35 мкА
 Напряжение питания   +2,5..+5,5В
 Зависимость выходного напряжения от температуры   линейная, 10 мВ/ ºC
 Диапазон выходных напряжений   +0,1..+1,75В
 Степень защиты оболочкой   IP54
 Использование   в помещении

 

Информация! Термодатчики и аналоговые входы устройств имеют определенный разброс параметров, что неизбежно приводит к ошибкам в измерениях. Для повышения точности измерения температуры (более точно, чем ±2 градуса) необходимо произвести калибровку термодатчика, подключенного к конкретному аналоговому входу, согласно инструкции к датчику температуры.

в начало


Схема подключения датчика к устройству

Датчик температуры  подключается к разъемам AN1 или AN2, а также можно подключить к разъму EXT (подробности в инструкции к прошивке устройства).

 


в начало

© EQUICOM.ru

Использование с устройствами PING3(-knock) и PING3-PWR1(2)

Для получения значения температуры в градусах Цельсия в настройках аналогового входа, к которому подключен термодатчик, необходимо задать такие коэффициенты:

O (offset) = –50
M (multiplier) = 330

Для получения значения температуры в градусах Цельсия в настройках аналогового входа, к которому подключен термодатчик, необходимо задать такие коэффициенты:

O (offset) = –50

Для получения значения температуры в градусах Цельсия в настройках аналогового входа, к которому подключен термодатчик, необходимо задать такие коэффициенты:

O (offset) = –50

Терморегулятор: принцип работы и виды

Чтобы достичь комфортной температуры в помещении недостаточно просто включить систему отопления или кондиционирования. А все потому, что климатическая техника либо не способна сама по себе оценить условия в помещении, либо делает это не очень эффективно. Поэтому для оптимальной работы климатической техники необходимо применять терморегуляторы.

Что такое терморегулятор и для чего он нужен?

В широком смысле — это устройство, которое поддерживает заданный температурный режим воздуха или определенной поверхности, например пола. Фактически терморегулятор — промежуточное звено в цепочке комфортных условий, в которой с одной стороны находится соответствующий обогревательный или охлаждающий прибор, а с другой — датчик температуры.

Сфера применения таких устройств очень широкая: от контроля приборов отопления небольших квартир до гигантских промышленных объектов. Они управляют бытовыми кондиционерами и морозильными камерами большой мощности. Термостаты могут регулировать подогрев грунта в теплицах, отвечать за антиобледенение крыш, и работать во многих других системах. И хотя речь не идет про одно и то же изделие, конструктивно они всегда очень похожи.

Как работает терморегулятор?

Основной принцип работы терморегуляторов на самом деле очень простой. Он всего лишь сравнивает фактическую температуру (которую измеряет термодатчик) с заданной, и принимает решение о подаче или прекращения питания климатической системы. Если температура в помещении отличается от заданной, реле термостата включает нагрузку, а после достижения заданного значения — отключает питание. Термостат может поддерживать конкретное значение температуры или ее диапазон. На это влияет параметр гистерезиса.

Конечно, существует много моделей, которые оснащены большим количеством дополнительных функций, таких как включение нагрева по таймеру или программирование работы согласно определенному графику. Но в основе всех устройств лежит именно этот простой принцип.

Какие существуют виды терморегуляторов?

Существует много видов таких устройств в зависимости от назначения, типа управления, способа монтажа, мощности и т.д.

Это разделение все же достаточно условное, ведь существует много термостатов, которые сочетают в себе возможность управления разным климатическим оборудованием. Например, к некоторым моделям можно подключать как теплый пол, так и отопительные приборы, а отдельные термостаты могут одновременно регулировать функционирование как системы обогрева, так и охлаждения.

Также, в зависимости от принципа управления можно выделить два основных типы термостатов:

  • механические;
  • цифровые.

Механические модели имеют очень простую конструкцию с минимальным использованием электрических схем. Управление их работой осуществляется с помощью ручки, а в отдельных моделях —  еще и тумблера для включения/выключения. Нужная температура выставляется поворотом ручки терморегулятора в соответствии со шкалой на корпусе. Такие устройства используют довольно примитивный визуальный интерфейс в виде светового индикатора.

Конструкция цифровых термостатов характеризуется намного более сложной схемотехникой. Они всегда оснащены полноценным визуальным интерфейсом: цифровым или жидкокристаллическим экраном, а настройка их работы осуществляется с помощью кнопок (физических или сенсорных). Цифровые термостаты отличаются наличием большого количества функций: от блокировки клавиш до программирования работы согласно установленному через Интернет графику.

Мы рассказали вам о том, что собой представляет терморегулятор, какое место он занимает в климатической системе, а также о принципе его работы и видах. О том, как правильно выбрать подходящую модель терморегулятора, узнайте из нашей следующей статьи.

Оцените новость:

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 снова не остынет, поскольку 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 нагреву, 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 устройствах, компьютерах, кухонных приборах и другом оборудовании.

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, основанный 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: датчики температуры сопротивления (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 — Температурный датчик 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 изготовления 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 могут быть лучше всего проанализированы, 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.

Датчик температуры и устройства управления

Цифровое измерение Диод, RTD, термистор, термопара 9067

167

90 — 9064 Переключатель 900 Датчик температуры 900 Датчик 5,5 Датчик 900 2,7 9034
1 ADT7422 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 0,0078 Цифровой Последовательный I2C 0,1 0,5 16 2,7 3.3 2,60 $ (ADT7422CCPZ-RL7)
2 LTC2986 10 Цифровая система измерения температуры Диод, RTD, термистор, термопара Цифровой Последовательный SPI 0,1 24 2,85 5,25 $ 16,56 (LTC2986CLX # PBF)
3 LTC2984 20 Температура LTC2984 0,1 Цифровой Последовательный SPI 0,1 24 2,85 5,25 $ 21.43 (LTC2984CLX # PBF)
4 LTC2983 20 Цифровая система измерения температуры Диод, RTD, термистор, термопара Цифровой Последовательный SPI 0,1 24 2,85 5,25 $ 19,49 (LTC2983CLX # PBF)
5 ADT7420 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 0.0078 Цифровой Цифровой, последовательный I2C 0,25 0,5 16 2,7 5,5 $ 3,10 (ADT7420UCPZ-R2)
6 ADT7320 1 Датчик температуры Внутренний датчик температуры Цифровой Цифровой, последовательный SPI 0,25 0,5 16 2,7 5,5 $ 3.10 (ADT7320UCPZ-RL7)
7 LTC2996 1 Датчик температуры Диод, датчик внутренней температуры 1,5 4 мВ / ° K Аналоговый, OV, UV 0,5 1,5 2,25 5,5 $ 1,95 (LTC2996CDD # PBF)
8 LTC2995 1 Датчик температуры, монитор напряжения Диод 4 мВ / ° K Аналоговый 0,5 1,5 2,25 5,5 $ 2,45 (LTC2995CUD # PBF)
9 Датчик температуры ADT7312 1 Внутренний датчик температуры 0,0078 Цифровой Цифровой, последовательный SPI 1 1,5 16 2,7 5,5 $ 75,00 (ADT7312WCZ-PT7)
10 LTC2997 Датчик температуры Диод, датчик внутренней температуры 4 мВ / ° K Аналоговый 0,5 1,5 2,5 5,5 $ 1,45 (LTC2997CDCB # TRPBF)
11 LTC2991 8 Ток Монитор температуры, монитор напряжения Диод 1,5 Цифровой Последовательный I2C 1 1,5 14 3 5,5 4,50 долл. 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 0. 0078 Цифровой Цифровой, последовательный SPI 0,5 1 16 2,7 5,5 $ 1,72 (ADT7311WTRZ)
13 AD8496 1 Состояние сигнала термопары 5 мВ / ° C Аналоговый 1 2,7 36 $ 2,36 (AD8496ARMZ)
14 AD8494 1 Сигнал температуры Термопара 5 мВ / ° C Аналоговый 1 36 2,36 долл. США (AD8494ARMZ)
15 LTC2990 4 Монитор тока, монитор температуры, монитор напряжения Диод, внутренний датчик температуры 1,5 Цифровой Последовательный SPI 0,5 1,5 14 3 5,5 $ 2,25 (LTC2990CMS # PBF)
16 AD8497 1 Формирователь сигнала термопары 5,5 м Термопара ° — Аналог 1 36 2,36 долл. США (AD8497ARMZ)
17 AD8495 1 Преобразователь сигнала термопары Термопара 5 мВ / ° C Аналоговый 2,7 36 2,36 долл. США (AD8495ARMZ)
18 ADT7410 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 0.0078 Цифровой Цифровой, последовательный I2C, последовательный SPI 1 16 2,7 5,5 $ 1,36 (ADT7410TRZ)
19 ADT7310 1 Датчик температуры Внутренний датчик температуры 0,0078 Цифровой Цифровой, последовательный SPI 0,5 1 16 2,7 5,5 $ 1.36 (ADT7310TRZ)
20 ADT6402 1 Термостатический переключатель Датчик внутренней температуры Цифровой Переключатель (Выкл. / Вкл.) 0,5 6 11 5,5 0,62 долл. США (ADT6402SRJZ-RL7)
21 ADT6401 1 Термостатический переключатель Датчик внутренней температуры 0.125 Цифровой Переключатель (Выкл. / Вкл.) 0,5 6 11 2,7 5,5 $ 0,62 (ADT6401SRJZ-RL7)
22 ADT6504 1r Внутренний датчик температуры Цифровой Переключатель (Выкл. / Вкл.) 0,5 6 12 2,7 5,5
23 ADT6502 1 Термостатический переключатель Датчик внутренней температуры 0.125 Цифровой Переключатель (Выкл. / Вкл.) 0,5 6 11 2,7 5,5
24 ADT6501 1 Термостатический переключатель Внутренний датчик температуры Цифровой Переключатель (Выкл. / Вкл.) 0,5 6 11 2,7 5,5 $ 0,50 (ADT6501SRJZP085RL7)
25 ADT7408 Датчик внутренней температуры 0.0625 Цифровой Цифровой, последовательный I2C, последовательный SPI 0,5 4 12 3 3,6 $ 0,90 (ADT7408CCPZ-REEL7)
26 ADT75 Внутренний датчик температуры Цифровой Цифровой, последовательный I2C, последовательный SPI 1 3 12 3 5.5 0,66 доллара США (ADT75ARMZ)
27 ADT7302 1 Датчик температуры Внутренний датчик температуры 0,03125 Цифровой Цифровой, последовательный SPI 1 2 13 13 2,7 5,25 0,80 долл. США (ADT7302ARMZ)
28 ADT7301 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, последовательный SPI 1 1 13 2,7 5,25 $ 1,25 (ADT7301ARMZ)
29 ADT7470 10 Управление температурой вентилятора Датчик Внутренний датчик температуры Цифровой Цифровой, последовательный I2C 3 5,5 $ 2.25 (ADT7470ARQZ)
30 TMP06 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, ШИМ 0,2 ​​ 5 12 3 0,83 $ (TMP06AKSZ-500RL7)
31 TMP05 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 0,025 Цифровой Цифровой, ШИМ 0.2 5 12 3 5,5 $ 0,72 (TMP05AKSZ-500RL7)
32 ADT7517 4 Датчик температуры Датчик внутренней температуры Цифровой аналоговый , Цифровой, последовательный I2C, последовательный SPI 3 7 10 2,7 5,5
33 ADT7516 4 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 0.25 Цифровой Аналоговый, цифровой, последовательный I2C, последовательный SPI 0,5 5 10 2,7 5,5 $ 4,68 (ADT7516ARQZ)
34 Температура ADT7411 10 Внутренний датчик температуры Цифровой Цифровой, последовательный I2C 0,5 5 10 2,7 5,5 $ 2.29 (ADT7411ARQZ)
35 ADT7316 4 Датчик температуры Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, последовательный I2C, последовательный SPI 0,5 5 10 5,5 4,68 долл. США (ADT7316ARQZ-REEL7)
36 AD7314 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, последовательный SPI 1 2 10 2,65 5,5 $ 1,01 (AD7314ARMZ)
37 AD7415 1 Датчик температуры Внутренняя температура Датчик 0,25 Цифровой Цифровой, последовательный I2C 0,5 3 10 2,7 5,5 $ 1,07 (AD7415ARTZ-0500RL7)
38 AD7414 1 Температура Датчик Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, последовательный I2C 0,5 2 10 2,7 5,5 $ 1,07 (AD7414ARMZ-0)
39 AD7814 1 Датчик температуры Внутренний датчик температуры 0,25 Цифровой Цифровой, последовательный SPI 2 3,5 10 2,7 5,5 $ 1,10 (AD7814ARTZ-500RL7)
40 AD 2 Датчик температуры Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, последовательный I2C 1 2 10 2,7 5,5 $ 3,01 (AD7418ARMZ)
41 AD7417 5 Датчик температуры Внутренняя температура Датчик 0,25 Цифровой Цифровой, последовательный I2C 1 2 10 2,7 5,5 $ 3,29 (AD7417ARUZ)
42 AD7416 1 Датчик температуры 900 Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, последовательный I2C 1 2 10 2,7 5,5 $ 1,10 (AD7416ARMZ)
43 LT1025 1 Термопара Компенсатор 10 мВ / ° C Аналоговый 0,5 4 36 2,55 долл. США (LT1025CN8 # PBF)
44 Датчик температуры TMP17 1 Датчик внутренней температуры 1 мкА / К Аналоговый 4,5 4 30 $ 1,94 (TMP17GSZ)
45 TMP37 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 20 мВ / ° C 900 Аналоговый 1 4 2,7 5,5 $ 0,52 (TMP37FT9Z)
46 TMP36 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры / ° C Аналог 1 4 5,5 $ 0,50 (TMP36GSZ)
47 TMP35 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 10 мВ / ° C Аналоговый 1 4 2,7 5,5 $ 0,50 (TMP35GRTZ-REEL7)
48 AD22105 1 Термостатический переключатель Внутренний датчик температуры Цифровой Переключатель (Выкл. / Вкл.) 0.5 3 2,7 7 $ 1,44 (AD22105ARZ)
49 TMP04 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры 0,3 Цифровой Цифровой 1,5 5 16 4,5 7 $ 3,88 (TMP04FSZ)
50 TMP03 1 Датчик температуры Датчик внутренней температуры Цифровой Цифровой, ШИМ 1,5 5 16 4,5 7 $ 3,88 (TMP03FT9Z)

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 структурные изменения 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) представляет собой 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 жара 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 на диоде измеряется и преобразуется в считываемые единицы измерения температуры (Фаренгейта, Цельсия, Цельсия и т. Д.) И отображается в числовой форме над единицами 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 нужен 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 при изменении 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 считывающее устройство.

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.

Полупроводниковые датчики

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 сенсора Пт 100
Диапазон -20 o до 80 o C
Точность ± 0.Стандарт 5% полной шкалы; ± 0,1% полной шкалы опционально
Размеры (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, чтобы ее можно было 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 сенсора 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 сенсора Пт 100
Диапазон -20 o до 80 o C
Точность ± (0.3 + 0,005 * т) о С
Калибровка DIN IEC 751
Кривая (европейская) 0,00385 Ом / Ом / o C
Размеры (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 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 замораживанию 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. 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 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 управления искусственным охлаждением 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 небольших плотин 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 наносят ущерб развитию 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 различных 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 у нас 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.

Датчик температуры

: различные типы с примерами

Типы датчиков температуры

Наиболее часто измеряемым физическим параметром является температура, будь то в производственных процессах или в лабораторных условиях. Точные измерения — важнейшая составляющая успеха. Точные измерения необходимы для многих приложений, таких как медицинские приложения, исследования материалов в лабораториях, исследования электронных или электрических компонентов, биологические исследования и геологические исследования.Чаще всего датчики температуры используются для измерения температуры в цепях, управляющих различным оборудованием.

Сегодня на рынке используются различные типы датчиков температуры, включая резистивные датчики температуры (RTD), термопары, термисторы, инфракрасный датчик и полупроводниковые датчики. У каждого из них есть определенные рабочие параметры. Эти датчики бывают разных видов, но у них есть одна общая черта: все они измеряют температуру, обнаруживая изменение физических характеристик.

Что такое датчик температуры?

Датчик температуры

Датчик температуры — это устройство, обычно RTD (резистивный датчик температуры) или термопара, которое собирает данные о температуре из определенного источника и преобразует данные в понятную для устройства или наблюдателя форму. Датчики температуры используются во многих приложениях, таких как системы контроля окружающей среды высокого напряжения и переменного тока, пищевая промышленность, медицинские устройства, химическая обработка и автомобильные системы мониторинга и контроля и т.

Самый распространенный тип датчика температуры — термометр, который используется для измерения температуры твердых тел, жидкостей и газов. Это также распространенный тип датчика температуры, который в основном используется в ненаучных целях, потому что он не очень точен.

Типы датчиков температуры

Существуют различные типы датчиков температуры, которые обладают чувствительной способностью в зависимости от области их применения. К различным типам датчиков температуры относятся:

  • Термопары
  • Резистивные датчики температуры
  • Термисторы
  • Инфракрасные датчики
  • Полупроводники
  • Термометры

Термопары

003 Наиболее часто используемые термопары и термопары 2 сокращенно TC.

Этот датчик чрезвычайно прочный, недорогой, с автономным питанием и может использоваться на больших расстояниях. Существует множество типов датчиков температуры, которые имеют широкий спектр применения.

Термопара — это устройство измерения напряжения, которое показывает температуру путем измерения изменения напряжения. Он состоит из двух разных металлов: открытого и закрытого. Эти металлы работают по принципу термоэлектрического эффекта. Когда два разнородных металла создают напряжение, между ними существует тепловая разница.Когда температура повышается, выходное напряжение термопары также увеличивается.

Этот датчик термопары обычно герметизирован внутри керамического экрана или металла, который защищает его от различных сред. Некоторые распространенные типы термопар включают K, J, T, R, E, S, N и B. Наиболее распространенный тип термопар — это термопары типа J, T и K, которые доступны в предварительно изготовленных формах.

Самым важным свойством термопары является нелинейность — выходное напряжение термопары нелинейно по температуре. Таким образом, для преобразования выходного напряжения в температуру требуется математическая линеаризация.

Резисторный датчик температуры (RTD)

Резисторный датчик температуры (RTD)

Датчик RTD — один из самых точных датчиков. В резистивном датчике температуры сопротивление пропорционально температуре. Этот датчик изготовлен из металлов платины, никеля и меди. Он имеет широкий диапазон возможностей измерения температуры, так как его можно использовать для измерения температуры в диапазоне от -270oC до + 850oC.Для правильной работы RTD требуется внешний источник тока. Однако ток выделяет тепло в резистивном элементе, вызывая ошибку в измерениях температуры. Ошибка рассчитывается по следующей формуле:

Delta T = P * S

Где T — температура, P — произведенная мощность в квадрате I, а S — градус Цельсия / милливатт представляют собой различные типы методов измерения температуры с помощью этого RTD. Они бывают двухпроводным, трехпроводным и четырехпроводным. В двухпроводном методе ток пропускается через RTD для измерения результирующего напряжения. Этот метод очень просто подключить и реализовать; и, главный недостаток — сопротивление проводов — это часть измерения, которая приводит к ошибочным измерениям.

Трехпроводный метод аналогичен двухпроводному, но третий провод компенсирует сопротивление выводов. В четырехпроводном методе ток подается на один набор проводов, а напряжение измеряется на другом наборе проводов.Этот четырехпроводной метод полностью компенсирует сопротивление проводов.

Термисторы

Термисторы

Другой тип датчика — это термисторный датчик температуры, который является относительно недорогим, адаптируемым и простым в использовании. Он меняет свое сопротивление при изменении температуры, как датчик RTD. Термисторы изготовлены из марганца и оксидов никеля, что делает их уязвимыми для повреждений. Итак, эти материалы называются керамическими материалами. Этот термистор обеспечивает более высокую чувствительность, чем резистивные датчики температуры. Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент. Это означает, что при повышении температуры сопротивление уменьшается.

Термометры

Термометры

Термометр — это устройство, используемое для измерения температуры твердых тел, жидкостей или газов. Название термометр — это сочетание двух слов: термо — означает тепло, а измеритель — измерять. В стеклянной трубке термометра находится жидкость, представляющая собой ртуть или спирт. Объем термометра линейно пропорционален температуре — при повышении температуры увеличивается и объем термометра.

При нагревании жидкость расширяется внутри узкой трубки термометра. Этот термометр имеет откалиброванную шкалу для индикации температуры. Рядом со стеклянной трубкой термометра нанесены цифры, указывающие температуру, когда линия ртути находится в этой точке. Температура может быть записана в следующих шкалах: Фаренгейта, Кельвина или Цельсия. Поэтому всегда желательно отметить, по какой шкале откалиброван термометр.

Полупроводниковые датчики

Полупроводниковые датчики

Полупроводниковые датчики — это устройства, которые имеют форму ИС.Обычно эти датчики известны как датчик температуры IC. Они подразделяются на различные типы: датчик температуры на выходе по току, датчик температуры на выходе по напряжению, кремниевый датчик температуры на выходе сопротивления, датчики температуры на диоде и датчик температуры на цифровом выходе. Современные полупроводниковые датчики температуры обеспечивают высокую линейность и высокую точность в рабочем диапазоне от 55 ° C до + 150 ° C. Однако датчики температуры AD590 и LM35 являются наиболее популярными датчиками температуры.

ИК-датчик

ИК-датчик

ИК-датчик — это электронный прибор, который используется для определения определенных характеристик окружающей среды путем испускания или обнаружения ИК-излучения. Эти датчики являются бесконтактными. Например, если вы держите ИК-датчик перед столом, не устанавливая никакого контакта, датчик определяет температуру стола на основе его излучения. Эти датчики подразделяются на два типа, такие как тепловые инфракрасные датчики и квантовые инфракрасные датчики.

Таким образом, речь идет о различных типах датчиков температуры. Стоимость датчика температуры зависит от того, для какой работы он предназначен. Однако точность датчика будет определять цену. Итак, стоимость зависит от точности датчика температуры. Настоящие датчики температуры предназначены для снижения стоимости, а также эффективности.

Фото:

Измерение температуры | Аналоговые устройства

AD7124-8 — маломощный, малошумный, полностью интегрированный аналоговый интерфейс для высокоточных измерений.Устройство содержит 24-битный аналого-цифровой Σ-Δ с низким уровнем шума. преобразователь (АЦП) и может быть настроен на 8 дифференциальных входы или 15 несимметричных или псевдодифференциальных входов. Ончип каскад с низким коэффициентом усиления гарантирует, что сигналы малой амплитуды могут быть подключенным непосредственно к АЦП.

Одним из основных преимуществ AD7124-8 является то, что он дает пользователю гибкость в использовании одного из трех интегрированных источников питания режимы. Потребление тока, диапазон выходных скоростей передачи данных, и среднеквадратичное значение шума можно настроить в соответствии с выбранным режимом мощности.Устройство также предлагает множество вариантов фильтрации, гарантируя, что пользователь обладает высочайшей степенью гибкости. AD7124-8 может одновременно достигать 50 Гц и 60 Гц. отклонение при работе со скоростью выходных данных 25 SPS (одиночный установление цикла), с подавлением более 80 дБ, достигаемым при более низких скорость вывода данных.

AD7124-8 устанавливает самую высокую степень сигнальной цепи интеграция. Устройство содержит точность, низкий уровень шума, низкий уровень шума. дрейфующий внутренний опорный сигнал запрещенной зоны и допускает внешний дифференциальное задание с внутренней буферизацией.Другой ключевые интегрированные функции включают программируемое возбуждение с малым дрейфом источники тока, токи перегорания и генератор напряжения смещения, который устанавливает синфазное напряжение канала равным AV DD /2. Выключатель питания с нижней стороны позволяет пользователю выключить питание мостовые датчики между преобразованиями, обеспечивая абсолютное минимальное энергопотребление системы. Устройство также позволяет пользователю работать с внутренним часы или внешние часы.

Встроенный секвенсор каналов позволяет использовать несколько каналов. включены одновременно, и AD7124-8 последовательно преобразует на каждом активном канале, упрощая связь с устройство.В любой момент можно включить до 16 каналов, канал определяется как аналоговый вход или как диагностический, например как проверка источника питания или справочная проверка. Этот уникальный Эта функция позволяет чередовать диагностику с преобразованиями. AD7124-8 также поддерживает поканальную конфигурацию. В Устройство допускает восемь конфигураций или настроек. Каждая конфигурация состоит из усиления, типа фильтра, скорости выходных данных, буферизации и справочный источник. Пользователь может назначить любую из этих настроек на канал за каналом.

AD7124-8 также имеет расширенные диагностические функции. интегрирован как часть его всеобъемлющего набора функций. Эти диагностика включает циклический контроль избыточности (CRC), сигнал цепные проверки и проверки последовательного интерфейса, которые приводят к более надежное решение. Эта диагностика снижает потребность во внешних компоненты для реализации диагностики, в результате потребность в пространстве на плате, сокращение времени цикла проектирования и экономия средств. Эффекты режимов отказа и диагностический анализ (FMEDA) типичное приложение показало, что доля безопасных отказов (SFF) больше более 90% согласно IEC 61508.

Устройство работает от одного аналогового источника питания от 2,7 В. до 3,6 В или от двойного источника питания 1,8 В. Цифровой блок питания имеет диапазон от 1,65 В до 3,6 В. Он указан для диапазона температур от −40 ° C до + 125 ° C. AD7124-8 размещен в 32-выводном корпусе. Пакет LFCSP.

Обратите внимание, что во всем этом техническом описании многофункциональные контакты, такие как как DOUT / RDY, обозначаются либо полным именем вывода, либо одной функцией штифта, например RDY, когда только эта функция актуальна.

Приложения

  • Измерение температуры
  • Измерение давления
  • Управление производственными процессами
  • Приборы
  • Интеллектуальные преобразователи

Типы датчиков температуры и принципы их работы

Температура — это наиболее часто измеряемая величина окружающей среды. Этого можно было ожидать, поскольку большинство физических, электронных, химических, механических и биологических систем подвержены влиянию температуры.Определенные химические реакции, биологические процессы и даже электронные схемы лучше всего работают в ограниченном диапазоне температур. Температура — одна из наиболее часто измеряемых переменных, поэтому неудивительно, что существует множество способов ее измерения. Измерение температуры может осуществляться либо посредством прямого контакта с источником тепла, либо дистанционно, без прямого контакта с источником, используя вместо этого излучаемую энергию. Сегодня на рынке представлен широкий спектр датчиков температуры, включая термопары, датчики температуры сопротивления (RTD), термисторы, инфракрасные и полупроводниковые датчики.

5 типов датчиков температуры

  • Термопара : это тип датчика температуры, который изготавливается путем соединения двух разнородных металлов на одном конце. Присоединенный конец называется ГОРЯЧИМ СОЕДИНЕНИЕМ. Другой конец этих разнородных металлов называется ХОЛОДНЫЙ КОНЕЦ или ХОЛОДНЫЙ СПАС. Холодный спай образуется в последней точке материала термопары. Если есть разница в температуре между горячим и холодным спаями, создается небольшое напряжение.Это напряжение называется ЭДС (электродвижущая сила), и его можно измерить и, в свою очередь, использовать для обозначения температуры.
Термопара
  • RTD — это датчик температуры, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Обычно RTD изготавливаются из платины, хотя устройства из никеля или меди не редкость, они могут принимать различные формы, например, проволочную намотку или тонкую пленку. Чтобы измерить сопротивление RTD, подайте постоянный ток, измерьте результирующее напряжение и определите сопротивление RTD.RTD демонстрируют довольно линейное сопротивление температурным кривым в их рабочих областях, и любая нелинейность очень предсказуема и воспроизводима. В оценочной плате PT100 RTD используется RTD для поверхностного монтажа для измерения температуры. Внешний 2-, 3- или 4-проводный датчик PT100 также может использоваться для измерения температуры в удаленных районах. Для смещения RTD используется источник постоянного тока. Чтобы уменьшить саморазогрев из-за рассеивания мощности, величина тока умеренно низкая. Схема, показанная на чертеже, является источник постоянного тока используется опорное напряжение, один усилитель и PNP-транзистор.
  • Термисторы : Подобно RTD, термистор представляет собой термочувствительное устройство, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Однако термисторы изготавливаются из полупроводниковых материалов. Сопротивление определяется так же, как и RTD, но термисторы показывают сильно нелинейную зависимость сопротивления от температуры. Таким образом, в рабочем диапазоне термисторов мы можем увидеть большое изменение сопротивления при очень небольшом изменении температуры. Это делает устройство высокочувствительным, идеально подходящим для приложений уставки.
  • Полупроводниковые датчики : Они подразделяются на различные типы, такие как выход напряжения, выход тока, цифровой выход, кремниевый выход сопротивления и датчики температуры диодов. Современные полупроводниковые датчики температуры обеспечивают высокую точность и высокую линейность в рабочем диапазоне от 55 ° C до + 150 ° C. Внутренние усилители могут масштабировать выходной сигнал до удобных значений, например 10 мВ / ° C. Они также полезны в схемах компенсации холодного спая для термопар с широким диапазоном температур.Краткие сведения об этом типе датчика температуры приведены ниже.

ИС датчиков

Существует широкий спектр ИС датчиков температуры, которые позволяют упростить самый широкий спектр задач по мониторингу температуры. Эти кремниевые датчики температуры существенно отличаются от вышеупомянутых типов по нескольким важным параметрам. Во-первых, это диапазон рабочих температур. ИС датчика температуры может работать в номинальном диапазоне температур ИС от -55 ° C до + 150 ° C.Второе важное отличие — это функциональность.

Кремниевый датчик температуры представляет собой интегральную схему и, следовательно, может включать в себя обширную схему обработки сигналов в том же корпусе, что и датчик. Нет необходимости добавлять схемы компенсации для датчика температуры ICS. Некоторые из них являются аналоговыми схемами с выходом по напряжению или по току. Другие комбинируют аналоговые чувствительные схемы с компараторами напряжения для обеспечения функций оповещения. Некоторые другие сенсорные ИС сочетают в себе схемы аналогового считывания с цифровыми входами / выходами и регистрами управления, что делает их идеальным решением для микропроцессорных систем.

Цифровой выходной датчик обычно содержит датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), двухпроводной цифровой интерфейс и регистры для управления работой ИС. Температура постоянно измеряется и может быть считана в любое время. При желании хост-процессор может дать команду датчику контролировать температуру и установить высокий (или низкий) выходной контакт, если температура превышает запрограммированный предел. Также можно запрограммировать более низкую пороговую температуру, и хост может быть уведомлен, когда температура упадет ниже этого порога.Таким образом, цифровой выходной датчик может использоваться для надежного контроля температуры в микропроцессорных системах.

Датчик температуры

Указанный выше датчик температуры имеет три клеммы и требует питания максимум 5,5 В. Этот тип датчика состоит из материала, который работает в зависимости от температуры для изменения сопротивления. Это изменение сопротивления воспринимается схемой и рассчитывает температуру. При повышении напряжения повышается и температура. Мы можем увидеть эту операцию с помощью диода.

Датчики температуры напрямую подключены к входу микропроцессора и, таким образом, могут напрямую и надежно связываться с микропроцессорами. Сенсорный блок может эффективно взаимодействовать с недорогими процессорами без необходимости в аналого-цифровых преобразователях.

Примером датчика температуры является LM35 . Серия LM35 — это прецизионные датчики температуры с интегральной схемой, выходное напряжение которых линейно пропорционально температуре по Цельсию. LM35 работает при температуре от -55˚ до + 120˚C.

Базовый датчик температуры по шкале Цельсия (от + 2˚C до + 150˚C) показан на рисунке ниже.

Характеристики датчика температуры LM35:
  • Калибровка непосредственно в ˚ Цельсия (Цельсия)
  • Рассчитана на полный диапазон л от −55˚ до + 150˚C
  • Подходит для удаленного применения
  • Низкая стоимость за счет обрезки на уровне пластины
  • Работает от 4 до 30 В
  • Низкий самонагрев,
  • ± 1 / 4˚C типичной нелинейности
Работа LM35:
  • LM35 можно легко подключить так же, как и другие встроенные- датчики температуры контура.Его можно приклеить или закрепить на поверхности, и его температура будет в пределах 0,01 ° C от температуры поверхности.
  • Это предполагает, что температура окружающего воздуха примерно такая же, как температура поверхности; если бы температура воздуха была намного выше или ниже температуры поверхности, фактическая температура штампа LM35 была бы промежуточной между температурой поверхности и температурой воздуха.
Датчики температуры широко используются в управлении окружающей средой и технологическими процессами, а также в испытаниях, измерениях и коммуникации.Цифровой датчик температуры — это датчик, который выдает 9-битные показания температуры. Цифровые датчики температуры обеспечивают превосходную точность, они рассчитаны на показания от 0 ° C до 70 ° C и позволяют достичь точности ± 0,5 ° C. Эти датчики полностью согласованы с цифровыми показаниями температуры в градусах Цельсия.
  • Цифровые датчики температуры: Цифровые датчики температуры устраняют необходимость в дополнительных компонентах, таких как аналого-цифровой преобразователь, внутри приложения, и нет необходимости калибровать компоненты или систему при определенных эталонных температурах, если это необходимо, при использовании термисторов.Цифровые датчики температуры решают все, что позволяет упростить базовую функцию контроля температуры системы.

Основные преимущества цифрового датчика температуры заключаются в его точности выходных данных в градусах Цельсия. Выходной сигнал датчика представляет собой сбалансированное цифровое показание. Для этого не нужны другие компоненты, такие как аналого-цифровой преобразователь, и он намного проще в использовании, чем простой термистор, который обеспечивает нелинейное сопротивление при изменении температуры.

Примером цифрового датчика температуры является DS1621, который обеспечивает 9-битное показание температуры.

Характеристики DS1621:
  1. Никаких внешних компонентов не требуется.
  2. Измеряется диапазон температур от -55 ° C до + 125 ° C с шагом 0,5 °.
  3. Выдает значение температуры в 9-битном формате.
  4. Широкий диапазон питания (от 2,7 В до 5,5 В).
  5. Преобразует температуру в цифровое слово менее чем за одну секунду.
  6. Термостатические настройки определяются пользователем и являются энергонезависимыми.
  7. Это 8-контактный DIP.
Описание контактов:
  • SDA — 2-проводный последовательный ввод / вывод данных.
  • SCL — 2-проводные последовательные часы.
  • GND — Земля.
  • TOUT — Выходной сигнал термостата.
  • A0 — Ввод адреса чипа.
  • A1 — Ввод адреса чипа.
  • A2 — Ввод адреса чипа.
  • VDD — Напряжение питания.
Работа DS1621:
  • Когда температура устройства превышает заданную пользователем температуру HIGH, тогда выход TOUT становится активным. Выход будет оставаться активным до тех пор, пока температура не упадет ниже заданной пользователем температуры LOW.
  • Заданные пользователем настройки температуры сохраняются в энергонезависимой памяти, поэтому их можно запрограммировать перед установкой в ​​систему.
  • Показание температуры предоставляется в виде 9-битного показания с дополнением до двух, путем выдачи команды READ TEMPERATURE при программировании.
Датчик

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *