อุปกรณ์ดังกล่าวมีอยู่ในเทคโนโลยีส่วนใหญ่ในปัจจุบัน เซ็นเซอร์อุณหภูมิประเภทต่างๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดตัวบ่งชี้นี้สำหรับวัตถุหรือสารใดๆ ในการคำนวณมูลค่าจะใช้คุณลักษณะต่างๆ ของวัตถุเป้าหมายหรือสภาพแวดล้อมที่พวกมันตั้งอยู่
จำแนกตามหลักการทำงาน
เซ็นเซอร์ความร้อนทั้งหมดแบ่งออกเป็นหกประเภทหลักตามหลักการทำงาน:
- pyrometric;
- piezoelectric;
- เทอร์โมต้านทาน;
- อะคูสติก;
- เทอร์โมอิเล็กทริก;
- เซมิคอนดักเตอร์
หลักการทำงานทั่วไปและรูปแบบของเซ็นเซอร์อุณหภูมิในแต่ละกรณีจะแตกต่างกันเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การดำเนินการรูปแบบต่างๆ ทั้งหมดสามารถแยกแยะคุณลักษณะบางอย่างที่เหมือนกันได้ นอกจากนี้ ในสถานการณ์ที่กำหนด ควรใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิบางประเภทอย่างแม่นยำ
ไพโรมิเตอร์หรือกล้องความร้อน
มิฉะนั้นจะเรียกว่าไร้สัมผัส รูปแบบการทำงานของเซ็นเซอร์อุณหภูมิประเภทนี้คืออ่านความร้อนจากวัตถุที่ให้ความร้อนซึ่งมุ่งเป้าไปที่ จุดบวกสำหรับความหลากหลายนี้คือไม่จำเป็นต้องมีการสัมผัสโดยตรงและเข้าใกล้สภาพแวดล้อมในการวัด ดังนั้น ผู้เชี่ยวชาญจึงสามารถระบุตัวบ่งชี้อุณหภูมิของวัตถุที่ร้อนจัดนอกรัศมีอันตรายได้โดยง่าย
ในทางกลับกัน Pyrometers ถูกแบ่งออกเป็นหลายแบบ ซึ่งได้แก่ interferometric และ fluorescent เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์ที่ทำงานบนหลักการเปลี่ยนสีของสารละลาย ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่วัด
เพียโซอิเล็กทริกเซ็นเซอร์
ในกรณีนี้ โครงร่างการทำงานเป็นเพียงรูปแบบเดียว อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานเนื่องจากเครื่องควอทซ์ piezoresonator หลักการทำงานและวงจรของเซ็นเซอร์อุณหภูมิมีดังนี้ เอฟเฟกต์เพียโซซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนขนาดขององค์ประกอบเพียโซที่ใช้นั้นอยู่ภายใต้กระแสไฟฟ้าบางอย่าง
สาระสำคัญของงานค่อนข้างง่าย เนื่องจากกระแสไฟฟ้าสลับที่มีเฟสต่างกัน แต่ความถี่เดียวกันการสั่นของเครื่องกำเนิด piezoelectric เกิดขึ้นซึ่งความถี่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่วัดได้เฉพาะของร่างกายหรือสิ่งแวดล้อมในกรณีนี้ เป็นผลให้ข้อมูลที่ได้รับจะถูกตีความเป็นค่าเฉพาะในองศาเซลเซียสหรือฟาเรนไฮต์ ประเภทนี้มีความแม่นยำในการวัดสูงสุดอย่างหนึ่ง นอกจากนี้ เวอร์ชันเพียโซอิเล็กทริกยังใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการความทนทานของอุปกรณ์ เช่นในเซ็นเซอร์อุณหภูมิน้ำ
เทอร์โมอิเล็กทริกหรือเทอร์โมคัปเปิล
วิธีวัดที่ค่อนข้างธรรมดา หลักการพื้นฐานของการทำงานคือการเกิดขึ้นของกระแสไฟฟ้าในวงจรปิดของตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ ในกรณีนี้ จุดบัดกรีจะต้องแตกต่างกันในตัวบ่งชี้อุณหภูมิ ปลายด้านหนึ่งวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่คุณต้องการวัด และปลายอีกด้านหนึ่งใช้สำหรับการอ่านค่า นั่นคือเหตุผลที่ตัวเลือกนี้ถือเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิระยะไกล
แน่นอนว่ามีข้อเสียอยู่บ้าง สิ่งที่สำคัญที่สุดสามารถเรียกได้ว่าเป็นข้อผิดพลาดในการวัดที่ใหญ่มาก ด้วยเหตุนี้วิธีนี้จึงไม่ค่อยได้ใช้ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีจำนวนมากซึ่งการแพร่กระจายของค่านิยมดังกล่าวไม่สามารถยอมรับได้ ตัวอย่างคือเซ็นเซอร์สำหรับวัดอุณหภูมิของของแข็ง "TSP Metran-246" มีการใช้อย่างแข็งขันโดยบริษัทโลหะวิทยาในการผลิตเพื่อควบคุมพารามิเตอร์นี้ในตลับลูกปืน อุปกรณ์นี้มีสัญญาณเอาท์พุตแบบอะนาล็อกสำหรับการอ่าน และช่วงการวัดคือ -50 ถึง +120 องศาเซลเซียส
เทอร์มิสเตอร์เซ็นเซอร์
หลักการของการกระทำสามารถตัดสินได้จากชื่อประเภทนี้ การทำงานของเซ็นเซอร์อุณหภูมิดังกล่าวตามรูปแบบสามารถอธิบายได้ดังนี้: วัดความต้านทานของตัวนำ การออกแบบที่แข็งแกร่งผสมผสานกับความแม่นยำสูงมากได้รับข้อมูล นอกจากนี้ อุปกรณ์เหล่านี้ยังมีคุณลักษณะที่มีความไวค่อนข้างสูง ซึ่งช่วยลดขั้นตอนการวัดค่า และความเรียบง่ายขององค์ประกอบการอ่านทำให้ง่ายต่อการใช้งาน
ตัวอย่างเช่น เราสามารถพูดถึงเซ็นเซอร์ 700-101BAA-B00 ซึ่งมีความต้านทานเริ่มต้นที่ 100 โอห์ม ช่วงการวัดอยู่ระหว่าง -70 ถึง 500 องศาเซลเซียส การออกแบบประกอบขึ้นจากหน้าสัมผัสนิกเกิลและแผ่นแพลตตินั่ม ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย
อคูสติกเซนเซอร์
อุปกรณ์สุดง่ายที่วัดความเร็วของเสียงในสภาพแวดล้อมต่างๆ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าพารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นส่วนใหญ่ ในกรณีนี้ ควรคำนึงถึงพารามิเตอร์อื่นๆ ของสื่อที่วัดด้วย กรณีการใช้งานหนึ่งคือการวัดอุณหภูมิของน้ำ เซ็นเซอร์ให้ข้อมูลบนพื้นฐานของการคำนวณ ซึ่งคุณจำเป็นต้องทราบข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับสื่อที่วัดด้วย
ข้อดีของวิธีนี้คือใช้ได้ในภาชนะปิด มักใช้ในกรณีที่ไม่มีการเข้าถึงสื่อที่วัดได้โดยตรง ผู้บริโภคหลักของวิธีนี้ ด้วยเหตุผลที่ค่อนข้างเป็นธรรมชาติ คือ ยาและอุตสาหกรรม
เซมิคอนดักเตอร์เซนเซอร์
หลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการเปลี่ยนลักษณะ p-n และลักษณะของพวกเขาการเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ ความแม่นยำในการวัดสูงมาก สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้จากการพึ่งพาแรงดันไฟบนทรานซิสเตอร์อย่างต่อเนื่องกับอุณหภูมิปัจจุบัน นอกจากนี้อุปกรณ์ค่อนข้างถูกและง่ายต่อการผลิต
ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์อุณหภูมิดังกล่าว อุปกรณ์ LM75A สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ช่วงการวัดอยู่ระหว่าง -55 ถึง +150 องศาเซลเซียส และข้อผิดพลาดไม่เกินสององศา นอกจากนี้ยังมีขั้นตอนค่อนข้างเล็กที่ 0.125 องศาเซลเซียส แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2.5 ถึง 5.5 V ในขณะที่เวลาในการแปลงสัญญาณไม่เกินหนึ่งในสิบของวินาที
