ასეთი მოწყობილობები დღესდღეობით ტექნოლოგიების აბსოლუტურ უმრავლესობაშია. სხვადასხვა ტიპის ტემპერატურის სენსორები შექმნილია ამ ინდიკატორის გასაზომად ნებისმიერი ობიექტისთვის ან ნივთიერებისთვის. მნიშვნელობის გამოსათვლელად გამოიყენება სამიზნე სხეულების ან გარემოს სხვადასხვა მახასიათებელი, რომელშიც ისინი მდებარეობს.
კლასიფიკაცია მოქმედების პრინციპის მიხედვით
ყველა თერმული სენსორი იყოფა ექვს ძირითად ტიპად მათი მუშაობის პრინციპის მიხედვით:
- პირომეტრიული;
- პიეზოელექტრული;
- თერმორეზისტენტული;
- აკუსტიკური;
- თერმოელექტრული;
- ნახევარგამტარი.
ოპერაციის ზოგადი პრინციპი და ტემპერატურის სენსორების სქემა თითოეულ შემთხვევაში ოდნავ განსხვავებული იქნება. თუმცა, შესრულების ყველა ვარიანტს შეუძლია განასხვავოს ზოგიერთი იგივე მახასიათებელი. გარდა ამისა, მოცემულ სიტუაციაში მიზანშეწონილია გამოვიყენოთ ზუსტად გარკვეული ტიპის თერმული სენსორები.
პირომეტრები ან თერმოკამერები
სხვა შემთხვევაში მათ შეიძლება უკონტაქტო ვუწოდოთ. სამუშაო სქემაამ ტიპის ტემპერატურის სენსორებიდან არის ის, რომ ისინი კითხულობენ სითბოს გაცხელებული სხეულებიდან, რომლებიც მიმართულია. ამ ჯიშის დადებითი მხარე ის არის, რომ არ არის საჭირო პირდაპირი კონტაქტი და მიდგომა საზომ გარემოსთან. ამრიგად, ექსპერტებს შეუძლიათ ადვილად განსაზღვრონ ძალიან ცხელი ობიექტების ტემპერატურის ინდიკატორები მათთან საშიში სიახლოვის რადიუსში.
პირომეტრები, თავის მხრივ, იყოფა რამდენიმე სახეობად, რომელთა შორის არის ინტერფერომეტრიული და ფლუორესცენტური, ასევე სენსორები, რომლებიც მუშაობენ ხსნარის ფერის შეცვლის პრინციპზე იმისდა მიხედვით, თუ რა ტემპერატურა გაზომეს.
პიზოელექტრული სენსორები
ამ შემთხვევაში, მუშაობის ძირითადი სქემა მხოლოდ ერთია. ასეთი მოწყობილობები ფუნქციონირებს კვარცის პიეზორეზონატორის გამო. ტემპერატურის სენსორის მუშაობის პრინციპი და წრე შემდეგია. პიეზო ეფექტი, რომელიც გულისხმობს გამოყენებული პიეზო ელემენტის ზომის შეცვლას, ექვემდებარება გარკვეულ ელექტრულ დენს.
ნამუშევრის არსი საკმაოდ მარტივია. სხვადასხვა ფაზებით, მაგრამ იგივე სიხშირით ელექტრული დენის ალტერნატიული მიწოდების გამო, ხდება პიეზოელექტრული გენერატორის რხევები, რომელთა სიხშირე ამ შემთხვევაში დამოკიდებულია სხეულის ან გარემოს სპეციფიკურ გაზომულ ტემპერატურაზე. შედეგად, მიღებული ინფორმაცია ინტერპრეტირებულია კონკრეტულ მნიშვნელობებში ცელსიუსში ან ფარენჰეიტში. ამ ტიპს აქვს გაზომვის ერთ-ერთი ყველაზე მაღალი სიზუსტე. გარდა ამისა, პიეზოელექტრული ვერსია გამოიყენება იმ სიტუაციებში, როდესაც საჭიროა მოწყობილობის გამძლეობა, მაგალითად,წყლის ტემპერატურის სენსორებში.
თერმოელექტრული ან თერმოწყვილები
გაზომვის საკმაოდ გავრცელებული გზა. მუშაობის ძირითადი პრინციპია ელექტრული დენის გაჩენა გამტარების ან ნახევარგამტარების დახურულ წრეებში. ამ შემთხვევაში, შედუღების წერტილები აუცილებლად უნდა განსხვავდებოდეს ტემპერატურის მაჩვენებლებში. ერთი ბოლო მოთავსებულია გარემოში, სადაც საჭიროა გაზომვა, ხოლო მეორე გამოიყენება წაკითხვისთვის. ამიტომაც ეს ვარიანტი ითვლება დისტანციური ტემპერატურის სენსორად.
რა თქმა უნდა, იყო გარკვეული ნაკლოვანებები. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანს შეიძლება ეწოდოს გაზომვის ძალიან დიდი შეცდომა. ამ მიზეზით, ეს მეთოდი იშვიათად გამოიყენება ბევრ ტექნოლოგიურ ინდუსტრიაში, სადაც ღირებულებების ასეთი გავრცელება უბრალოდ მიუღებელია. მაგალითად არის მყარი ნივთიერებების ტემპერატურის გაზომვის სენსორი "TSP Metran-246". მას აქტიურად იყენებენ მეტალურგიული კომპანიები წარმოებაში ამ პარამეტრის გასაკონტროლებლად საკისრებში. მოწყობილობა აღჭურვილია ანალოგური გამომავალი სიგნალით წასაკითხად და გაზომვის დიაპაზონი არის -50-დან +120 გრადუსამდე ცელსიუსამდე.
თერმისტორის სენსორები
მოქმედების პრინციპზე უკვე შეიძლება ვიმსჯელოთ ამ ტიპის სახელით. ასეთი ტემპერატურის სენსორის მოქმედება სქემის მიხედვით შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგნაირად: იზომება გამტარის წინააღმდეგობა. გამძლე დიზაინი შერწყმულია ძალიან მაღალი სიზუსტითმიიღო ინფორმაცია. ასევე, ამ მოწყობილობებს ახასიათებთ საკმაოდ მაღალი მგრძნობელობა, რაც საშუალებას იძლევა შემცირდეს საზომი მნიშვნელობების საფეხურები, ხოლო წაკითხვის ელემენტების სიმარტივე აადვილებს მათ მუშაობას.
მაგალითად, შეგვიძლია აღვნიშნოთ სენსორი 700-101BAA-B00, რომელსაც აქვს საწყისი წინააღმდეგობა 100 ohms. მისი გაზომვის დიაპაზონი არის -70-დან 500 გრადუს ცელსიუსამდე. დიზაინი აწყობილია ნიკელის კონტაქტებისა და პლატინის ფირფიტებისგან. ეს ტიპი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო მოწყობილობებში და ელექტრონიკის მრავალფეროვნებაში.
აკუსტიკური სენსორები
უაღრესად მარტივი მოწყობილობები, რომლებიც ზომავენ ხმის სიჩქარეს სხვადასხვა გარემოში. ცნობილია, რომ ეს პარამეტრი დიდწილად დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაში მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული გაზომილი საშუალების სხვა პარამეტრებიც. გამოყენების ერთ-ერთი შემთხვევაა წყლის ტემპერატურის გაზომვა. სენსორი იძლევა მონაცემებს, რომელთა საფუძველზეც შეგიძლიათ გააკეთოთ გამოთვლა, რისთვისაც თქვენ ასევე უნდა იცოდეთ საწყისი ინფორმაცია გაზომილი საშუალების შესახებ.
ამ მეთოდის უპირატესობა დახურულ კონტეინერებში გამოყენების შესაძლებლობაა. ჩვეულებრივ გამოიყენება იქ, სადაც არ არის პირდაპირი წვდომა გაზომილ საშუალოზე. ამ მეთოდის ძირითადი სამომხმარებლო სფეროები, სრულიად ბუნებრივი მიზეზების გამო, არის მედიცინა და მრეწველობა.
ნახევარგამტარული სენსორები
ასეთი მოწყობილობების მუშაობის პრინციპია p-n მახასიათებლებისა და მათი შეცვლაგადასვლა ტემპერატურის გავლენის ქვეშ. გაზომვის სიზუსტე ძალიან მაღალია. ეს უზრუნველყოფილია ტრანზისტორზე ძაბვის მუდმივი დამოკიდებულებით მიმდინარე ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, მოწყობილობა საკმაოდ იაფი და მარტივი წარმოებაა.
ასეთი ტემპერატურის სენსორის მაგალითისთვის, LM75A მოწყობილობას შეუძლია შესანიშნავად მოემსახუროს. გაზომვის დიაპაზონი არის -55-დან +150 გრადუს ცელსიუსამდე, ხოლო შეცდომა არაუმეტეს ორი გრადუსია. მას ასევე აქვს საკმაოდ მცირე საფეხური 0,125 გრადუსი ცელსიუსით. მიწოდების ძაბვა მერყეობს 2,5-დან 5,5 ვ-მდე, ხოლო სიგნალის გარდაქმნის დრო არ აღემატება წამის მეათედს.
