Temperaturkontroll är allestädes närvarande i tillverkningsprocesser, så att du kan välja lämpligt driftläge eller spåra ändringar i materialförhållanden. Temperaturregimen är lika viktig både när du slår på ugnen i köket och i masugnar vid smältning av stål, och avvikelse från normal drift kan leda till olyckor och personskador. För att undvika obehagliga konsekvenser och för att säkerställa möjligheten att reglera uppvärmningsgraden används en temperatursensor.
Termoelektrisk
Den termoelektriska sensorn är baserad på termoelementprincipen (se. Figur 1) - alla metaller har en viss valens (antalet fria elektroner i de yttre atombanorna som inte är inblandade i styva bindningar). När de utsätts för yttre faktorer som ger extra energi till fria elektroner, kan de lämna atomen och skapa rörelse för laddade partiklar. I fallet med att kombinera två metaller med olika potential för frisättning av elektroner och efterföljande uppvärmning av korsningen uppstår en potentialskillnad, som kallas Seebeck-effekten.
Halvledare
De är gjorda på basis av kristaller med en given strömspänningskarakteristik. Sådana temperatursensorer arbetar i halvledaromkopplingsläget, liknar den klassiska bipolära transistorn, där värmegraden är jämförbar med tillförseln av potential till basen. När temperaturen stiger kommer halvledarsensorn att börja leverera ett högre strömvärde. Som regel används inte halvledaren för att mäta uppvärmning utan är ansluten via en förstärkarkrets (se. Figur 2).
De har ett brett spektrum av mätningar och möjligheten att justera sensorn i enlighet med utrustningens driftparametrar. De är av hög precisionstyp, lite beroende av drifttiden. De har små dimensioner, på grund av vilka de enkelt kan installeras i kretsar, radioelement etc.
Pyrometrisk
De arbetar på bekostnad av speciella sensorer - pyrometrar, som gör det möjligt att fånga de minsta temperaturfluktuationerna på arbetsytan på något föremål. Direkt är avkänningselementet i sig en matris som svarar på en viss frekvens i temperaturområdet. Denna princip är grunden för mätningar med en beröringsfri termometer, som blev utbredd under kampen mot koronavirus. Dessutom används deras användning aktivt för termisk bildkontroll av strukturella element, utrustning, byggnader och strukturer.
Termoresistiv
Sådana temperatursensorer är gjorda på basis av termistorer - enheter med ett visst motståndsberoende av basmaterialets uppvärmningsgrad. När temperaturen stiger ändras också motståndets konduktivitet så att du kan övervaka tillståndet för det önskade objektet.
Den största nackdelen med en termoresistiv sensor är det lilla intervallet för den uppmätta temperaturen, men den kunna ge ett bra mätsteg och hög noggrannhet i tiondelar och hundradels grader Celsius. På grund av detta ingår de ofta i kretsen med en förstärkare som utökar driftsgränserna.
Akustisk
Akustiska temperatursensorer arbetar på principen att bestämma hastigheten för ljudöverföring beroende på temperaturen på materialet eller ytan. Sensorn själv jämför ljudhastigheten som genereras av källan, vilken kommer att variera beroende på graden av uppvärmning (se. Figur 4). Denna typ är beröringsfri och låter dig göra mätningar på svåråtkomliga platser eller vid högriskobjekt.
Piezoelektrisk
Driften av sensorn är baserad på effekten av utbredning av vibrationer i en kvartskristall när en elektrisk ström passerar. Men beroende på omgivningstemperaturen ändras också kristallsvängningsfrekvensen. Principen för fixering av temperaturförändringar består i att mäta vibrationsfrekvensen och sedan jämföra den med den fastställda kalibreringen av värdena för olika temperaturer.