Temperaturni senzor: načelo rada i opseg

U električnim krugovima kontrole, zaštite ili kontrole naširoko se koriste temperaturni senzor. Potrebno je prilagoditi toplinske načine rada kada je u uporabi najrazličitija oprema. Takvi uređaji naširoko se koriste u kućanskih aparata: perilice, televizori, računala itd. Korištenje temperaturnog senzora izbjegava mnoge nesreće i štedi skupu opremu u proizvodnji i kod kuće.

Ovi uređaji pretvaraju izmjerenu temperaturu objekta u analogni ili relejni signal, što je razumljivo za primanje opreme. Razlikuju se na način na koji oni pretvaraju toplinski signal i postoji nekoliko vrsta:

• Već je poznato da kada se temperatura mijenja, unutarnji otpor materijali. Na temelju toga su stvoreni termoresistentni termalni senzori. Temperaturni senzor ovog tipa ima male dimenzije i dobre karakteristike. Dobro je u skladu s radom u kratkim strujnim krugovima s elektroničkim krugovima koji izdvajaju bilo kakvu promjenu otpornosti i upotrebom dobivenog signala za daljnju obradu. Nedostaci uključuju nelinearnost karakterističnosti, što dovodi do komplikacija shema za promjenu primljenog signala.
• Termični senzori poluvodiča rade na istom principu, ali su mnogo osjetljiviji od termoresistivnih. Oni imaju linearno svojstvo, lako ih je kod kuće. Nedostaci uključuju mali raspon izmjerena temperatura (-55 do +155).
• Termoelektrični pretvarači se naširoko koriste u proizvodnji, na primjer, u električnim pećima za kontrolu procesa. Termoelementi platinskih ili volframskih skupina imaju širok temperaturni raspon mjerenja. Oni mogu raditi normalno pod uvjetima koji premašuju točku topljenja mnogih metala. Temperaturni senzor ovog tipa može se naći u svakodnevnom životu, može se koristiti za kontrolu temperature u sauni.
• Za daljinsko mjerenje temperature koriste se posebni uređaji koji otkrivaju toplinske valove koji potječu od grijanih tijela. Temperaturni senzor ovog tipa naziva se pirometarom. Nedostaci takvih uređaja uključuju česte poremećaje polja temperature i smanjenje stabilnosti samog uređaja.
• Akustični senzori se koriste za mjerenja u plinu i drugim sredinama. Oni mogu biti korisni kada metode mjerenja kontakta nisu moguće. Načelo njihova djelovanja temelji se na promjeni brzine širenja akustičkih valova u različitim grijanim medijima. Temperaturni senzori ove vrste imaju veliku pogrešku. Često se zahtijevaju ponovljena mjerenja kako bi se pročistili rezultati mjerenja.

Svi gore navedeni senzori temperature široko se koriste u dizajnu i stvaranju elektroničkih uređaja različitih stupnjeva složenosti. Bez njih, funkcioniranje većine shema postaje nemoguće, a mnogo ovisi o njihovom stabilnom radu. Pri projektiranju najkritičnijih čvorova na temelju tih elemenata često se koristi dupliciranje čitanja različitih senzora.