سنسورهای دما (ترموکوپل RTD ترمسیتور) چه کاربردهایی دارند؟

سنسورهای دما انواع گوناگونی هستند که به سنسور ترموکوپل و RTD و ترمیستور (Thermocouple, RTD, Thermistor) مشهورند. این تجهیزات حرفه ای، کاربردهای متنوعی در صنایع گوناگون به منظور اندازه گیری دما دارند. خروجی سنسورهای دما به صورت یک واحد قابل خواندن (الکتریکی) به اپراتور نمایش داده می شود تا بتوان در پروسه فرایند صنایع مورد استفاده قرار بگیرد.

 

"اصطلاح سنسور دما (Temperature Sensor) ، با دماسنج های برقی، واحدی از یک یا چند عنصر سنسور دما و یک رزوه  را توصیف می کند که ممکن است شامل یک هد، غلاف محافظ، ترموول باشد. سنسور حسگر تعبیه شده در پراب دما اندازه گیری واقعی را انجام می دهد و دمای اندازه گیری شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند." wika

طبق تعریف وبسایت fierceelectronics:

سنسور دما یک دستگاه الکترونیکی است که دمای محیط خود را اندازه گیری می کند و داده های ورودی را برای ثبت، نظارت یا تغییرات دمای سیگنال به داده های . الکترونیکی تبدیل می کند. انواع مختلفی از سنسورهای دما وجود دارد. برخی از سنسورهای دما نیاز به تماس مستقیم با جسم فیزیکی که تحت نظارت است (سنسورهای دمای تماس) ، در حالی که برخی دیگر به طور غیرمستقیم دمای یک جسم را اندازه گیری می کنند (سنسورهای دمای بدون تماس). fierceelectronics

سنسور ترموکوپل (Thermocouple Sensor) چیست؟

ترموکوپل یا (جفت حرارتی) یک نوع سنسور اندازه گیری دما است که 2 فلز گوناگون و غیر هم نوع ساخته شده است. از یک جهت این 2 فلز به هم متصل اند که (نقطه اتصال داغ) را تشکیل می دهند که به این نقطه، نقطه اندازه گیری واقعی سنسور گفته می شود. از جهت دیگر، انتهای سیم به عنوان اتصال سرد تعیین می گردد. هنگامی که در نقطه اندازه گیری سنسور دما، تغییرات دما ایجاد گردد، به دلیل چگالی الکترون های مختلف فلزات و اختلاف دما، بین اتصالات سرد و گرم یک ولتاژ ایجاد می شود. این تقریباً متناسب با دمای نقطه اندازه گیری است (اثر Seebeck).

قطر پایین ترموکوپل روکش دار سنسور دما باعث می شود زمان پاسخ سریعتر از حد ممکن با دماسنج مقاومتی باشد.

"سنسورهای Thermocouple به منظور اندازه گیری دما تا 1700 درجه سانتیگراد مناسب اند." یعنی اینکه ترموکوبل ها محدوده اندازه گیری بسیار بالاتری دارند.

انواع سنسورهای ترموکوپل چه هستند؟

سنسورهای Thermocouple را می توان به انواع زیر تقسیم بندی کرد؟

1) سنسور تایپ K

2) سنسور تایپ J

3) سنسور تایپ N

4) سنسور تایپ S

5) سنسور تایپ R

6) سنسور تایپ B

7) سنسور تایپ E

8) سنسور تایپ T

سنسور RTD (Thermocouple Sensor) چیست؟

آشکار ساز دمای مقاومت یا (Resistance Temperature Detector) هم یک نوع سنسور دما محسوب می گردد که کاربردهای متنوعی دارد. این محصولات که محدوده اندازه گیری دمای آن ها مانند Thermocouple ها نیست، ولی دقت بسیار بالایی دارند.

سنسورهای RTD، دقیق ترین نوع سنسنورهای دما هستند.

حسگرهای آر تی دی، نسبت به Thermocouple ها، داوم بیشتر و واکنش بیشتر نسبت به تغییرات دما دارند.

انواع RTD

دماسنج های مقاومتی در انواع PT100 و PT1000 موجودند. در صنعت، سنسورهای دما عمدتا با مقاومت های اندازه گیری Pt100 یا Pt1000 استفاده می شوند. اگر سنسور، افزایش دما را تشخیص دهد، مقاومت آن نیز افزایش می یابد (ضریب دمای مثبت). مقاومت دماسنج Pt100 در 0 درجه سانتی گراد 100 اهم است، برای دماسنج Pt1000 1000 اهم است.

ترمیستور (Thermistors) چیست؟

ترمیستور یک دماسنج مقاومتی است که مقاومت آن رابطه مستقیمی با دما دارد. این اصطلاح ترکیبی از "ترموکوپل" و "مقاومت" است. از اکسیدهای فلزی ساخته شده است که به شکل مهره، دیسک یا استوانه فشرده شده و سپس با مواد نفوذ ناپذیر مانند اپوکسی یا شیشه پوشانده شده است.

دو نوع Thermistor وجود دارد: ضریب دمای منفی (NTC) و ضریب دمای مثبت (PTC). با ترمیستور NTC، وقتی دما افزایش می یابد، مقاومت کاهش می یابد. برعکس، با کاهش دما، مقاومت افزایش می یابد. این نوع ترمیستور بیشترین کاربرد را دارد.

ترمیستور PTC کمی متفاوت عمل می کند. وقتی دما افزایش می یابد، مقاومت افزایش می یابد و وقتی دما کاهش می یابد، مقاومت کاهش می یابد. این نوع ترمیستور به طور کلی به عنوان فیوز استفاده می گردد.

ترمیستور به طور معمول در محدوده دمای محدود حدود 50 درجه سانتی گراد در حدود دمای مورد نظر به دقت بالایی دست می یابد. این محدوده به مقاومت زمینه ای بستگی دارد.

استفاده از ترمیستورها راحت، ارزان، قوی و به طور قابل پیش بینی به تغییرات دما به راحتی واکنش (پاسخ) مید هد. اگرچه در دمای بسیار سرد یا گرم خوب عمل نمی کند، اما سنسور انتخابی برای کابردهایی است که دما را در نقطه پایه مطلوب اندازه گیری می کنند. وقتی دمای بسیار دقیق مورد نیاز است، آنها ایده آل هستند.

برخی از رایج ترین کاربردهای ترمیستورها در دماسنج های دیجیتالی، در اتومبیل ها برای اندازه گیری دمای روغن و مایع خنک کننده و در لوازم خانگی مانند اجاق ها و یخچال ها است، اما تقریباً در هر کاربردی که برای ایمنی به مدارهای حفاظتی گرمایش یا سرمایش نیاز دارد، استفاده می گردد. به پردازش برای کاربردهای پیچیده تر، مانند آشکارسازهای لیزری سوار، جرم های نوری و دستگاه های همراه با بار ، ترمیستور موجود است. به عنوان مثال ، ترمیستور 10 کیلو اهم استانداردی است که در پرتوهای لیزر تعبیه شده است.

منبع: این مقاله درباره انواع سنسورهای دما ( ترموکوپل و RTD) تهیه شده است. به منظور دریافت اطلاعات بیشتر درباره انواع سنسورهای ترموکوپل و RTD به وبسایت آروان صنعت هیراد (arvansanat.com)  مراجعه کنید.