Aby wykonać wiarygodne pomiary temperatury, pierwszym krokiem jest wybór odpowiedniego przyrządu do pomiaru temperatury, zwanego także czujnikiem temperatury. Termopary, termistory, platynowe termometry oporowe (RTD) i układy scalone temperatury należą do najczęściej stosowanych czujników temperatury w testach.
Poniżej znajduje się wprowadzenie do charakterystyki termopar i termistorów.
Termopary: Termopary są najczęściej używanymi czujnikami temperatury w pomiarze temperatury. Ich głównymi zaletami są szeroki zakres temperatur i możliwość dostosowania do różnych środowisk atmosferycznych. Są również solidne, niedrogie, nie wymagają zasilania i są najtańszą opcją. Termopara składa się z dwóch różnych metalowych drutów (metal A i metal B) połączonych na jednym końcu. Kiedy jeden koniec termopary jest podgrzewany, w obwodzie termopary występuje różnica potencjałów. Temperaturę można obliczyć na podstawie zmierzonej różnicy potencjałów.
Jednak związek między napięciem a temperaturą jest-nieliniowy. Z powodu tej nieliniowej-zależności potrzebny jest drugi pomiar temperatury odniesienia (Tref). Konwersja temperatury- napięcia jest następnie przetwarzana wewnętrznie przez oprogramowanie lub sprzęt sprzętu testującego, aby ostatecznie uzyskać temperaturę termopary (Tx). Zarówno moduły gromadzenia danych Agilent 34970A, jak i 34980A mają wbudowane-możliwości pomiaru i przetwarzania.
Krótko mówiąc, termopary to najprostsze i najbardziej wszechstronne czujniki temperatury, ale nie nadają się do-precyzyjnych pomiarów i zastosowań.
Z drugiej strony termistory wykorzystują materiały półprzewodnikowe i przeważnie mają ujemny współczynnik temperaturowy, co oznacza, że ich rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury. Zmiany temperatury powodują duże zmiany rezystancji, co czyni je najbardziej czułymi czujnikami temperatury. Jednakże termistory mają wyjątkowo słabą liniowość i są w dużym stopniu zależne od procesu produkcyjnego. Producenci nie zapewniają znormalizowanych profili termistorów.
Termistory są bardzo małe i szybko reagują na zmiany temperatury. Wymagają jednak źródła prądu, a ich mały rozmiar czyni je niezwykle wrażliwymi na błędy związane z samonagrzewaniem.
Termistory mierzą temperaturę bezwzględną na dwóch przewodach, oferując dobrą dokładność, ale są droższe od termopar, a ich mierzalny zakres temperatur jest mniejszy. Powszechnie używany termistor ma rezystancję 5 kΩ przy 25 stopniach, przy zmianie temperatury o 1 stopień powoduje zmianę rezystancji o 200 Ω. Należy zauważyć, że rezystancja przewodu 10 Ω wprowadza jedynie pomijalny błąd wynoszący 0,05 stopnia. Jest idealny do zastosowań związanych z kontrolą prądu, wymagających szybkiego i czułego pomiaru temperatury. Jego niewielki rozmiar jest korzystny w przypadku zastosowań o ograniczonej przestrzeni-, ale należy zapobiegać błędom-samonagrzewania.
Termistory mają również własne techniki pomiarowe. Ich niewielki rozmiar jest zaletą; szybko się stabilizują i nie powodują obciążenia termicznego. Jednak powoduje to również, że są one mniej wytrzymałe, a wysokie prądy mogą powodować samo-nagrzewanie. Ponieważ termistor jest urządzeniem rezystancyjnym, każde źródło prądu będzie generować ciepło w wyniku zasilania. Moc jest równa iloczynowi kwadratu prądu i oporu. Dlatego należy zastosować małe źródło prądu. Wystawienie na działanie wysokiej temperatury spowoduje trwałe uszkodzenie termistora.
To wprowadzenie do dwóch rodzajów przyrządów do pomiaru temperatury ma być pomocne w pracy i nauce.