Zasada Czujnik temperatury to urządzenie elektryczne oparte na elemencie-wrażliwym na temperaturę. Wykrywa zmiany temperatury poprzez pomiar zmian parametrów, takich jak rezystancja elementu, napięcie, prąd czy częstotliwość. Typowe czujniki temperatury obejmują termistory, półprzewodnikowe czujniki temperatury, termopary i czujniki temperatury na podczerwień.
Termopara to urządzenie do pomiaru temperatury działające w oparciu o efekt termoelektryczny. Składa się z dwóch drutów z różnych metali. W punkcie styku generowana jest różnica potencjałów termoelektrycznych. Wraz ze zmianą temperatury zmienia się odpowiednio różnica potencjałów termoelektrycznych. Temperaturę oblicza się, mierząc wielkość różnicy potencjałów termoelektrycznych. Typowe materiały na termopary obejmują stopy miedzi-miedzi-niklu, stopy żelaza-miedzi-niklu, chrom-aluminium i chrom-aluminium-żelazo.
Zakres pomiarowy Czujniki temperatury zazwyczaj mają szeroki zakres pomiarowy, obejmujący od niskich do wysokich temperatur. Na przykład zakres pomiarowy termistora wynosi zazwyczaj od -50 stopni do +150 stopnia, podczas gdy zakres pomiarowy półprzewodnikowego czujnika temperatury może sięgać od -200 stopni do +2000 stopnia.
Termopary mają stosunkowo wąski zakres pomiarowy, ogólnie odpowiedni do pomiaru temperatury w-środowiskach o wysokiej temperaturze. Na przykład termopary miedziane-miedziane-niklowe mają zakres pomiarowy od -200 stopni do +400 stopni, natomiast termopary żelazne-miedziano-niklowe mają zakres od -40 stopni do +1000 stopni.
Dokładność: Czujniki temperatury charakteryzują się wysoką dokładnością, sięgającą 0,1 stopnia lub wyższą. Półprzewodnikowe czujniki temperatury mogą osiągnąć dokładność 0,1 stopnia, natomiast termistory mogą osiągnąć dokładność 0,01 stopnia.
Termopary mają stosunkowo niższą dokładność, zwykle około 1 stopnia, ale pozostają stosunkowo niezawodnym urządzeniem do pomiaru temperatury w-środowiskach o wysokiej temperaturze.
Czas reakcji: Czujniki temperatury charakteryzują się krótkim czasem reakcji, sięgającym milisekund. Na przykład półprzewodnikowe czujniki temperatury mogą mieć czas reakcji krótszy niż 10 ms, podczas gdy termistory mają zazwyczaj czas odpowiedzi wynoszący dziesiątki milisekund.
Termopary mają dłuższy czas reakcji, zwykle rzędu sekund. Na przykład termopary miedzi-miedzi-niklu mają czas reakcji od 1 do 2 sekund.
Scenariusze zastosowań
Czujniki temperatury są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu, takich jak elektronika, medycyna, motoryzacja, chemia i metalurgia. Typowe zastosowania obejmują kontrolę temperatury, monitorowanie temperatury otoczenia i pomiar temperatury materiału.
Termopary są używane głównie do pomiaru temperatury w-środowiskach o wysokiej temperaturze, np. w przemyśle stalowym,-metali nieżelaznych, petrochemicznym i szklarskim. Typowe zastosowania obejmują pomiar temperatury pieca,-pomiar temperatury w reaktorze wysokotemperaturowym i obróbkę cieplną.