Щоб виконувати надійні вимірювання температури, першим кроком є вибір правильного температурного приладу, також відомого як датчик температури. Термопари, термістори, платинові термометри опору (RTD) і мікросхеми температури є одними з датчиків температури, які найчастіше використовуються під час тестування.
Нижче наведено вступ до характеристик термопар і термісторів.
Термопари: Термопари є датчиками температури, які найчастіше використовуються для вимірювання температури. Їх головними перевагами є широкий температурний діапазон і адаптованість до різних атмосферних середовищ. Вони також надійні, недорогі, не потребують джерела живлення та є найдешевшим варіантом. Термопара складається з двох різних металевих дротів (метал A і метал B), з’єднаних на одному кінці. Коли один кінець термопари нагрівається, у ланцюзі термопари виникає різниця потенціалів. Температуру можна розрахувати за допомогою виміряної різниці потенціалів.
Однак зв’язок між напругою та температурою не-лінійний. Через цю не-лінійну залежність потрібне друге вимірювання для контрольної температури (Tref). Перетворення-температури напруги потім обробляється всередині програмним або апаратним забезпеченням випробувального обладнання, щоб остаточно отримати температуру термопари (Tx). Блоки збору даних Agilent 34970A та 34980A мають вбудовані-можливості вимірювання та обробки.
Коротше кажучи, термопари є найпростішими та найбільш універсальними датчиками температури, але вони не підходять для високо-точних вимірювань і застосувань.
З іншого боку, термістори використовують напівпровідникові матеріали та здебільшого мають негативний температурний коефіцієнт, тобто їхній опір зменшується зі збільшенням температури. Зміни температури викликають значні зміни опору, що робить їх найчутливішими датчиками температури. Однак термістори мають надзвичайно низьку лінійність і сильно залежать від виробничого процесу. Виробники не надають стандартизованих профілів термісторів.
Термістори дуже маленькі і швидко реагують на зміни температури. Однак для них потрібне джерело струму, а їхній малий розмір робить їх надзвичайно чутливими до помилок самонагрівання-.
Термістори вимірюють абсолютну температуру на двох проводах, пропонуючи хорошу точність, але вони дорожчі, ніж термопари, і їх вимірюваний температурний діапазон менший. Зазвичай використовуваний термістор має опір 5 кОм при 25 градусах, а зміна температури на 1 градус викликає зміну опору на 200 Ом. Зауважте, що опір проводу 10 Ом створює лише незначну похибку в 0,05 градуса. Він ідеально підходить для програм контролю струму, що вимагають швидкого та чутливого вимірювання температури. Його невеликий розмір є перевагою для застосування-з обмеженим простором, але слід запобігати-помилкам самонагрівання.
Термістори також мають власні методи вимірювання. Їх невеликий розмір є перевагою; вони швидко стабілізуються і не створюють теплового навантаження. Однак це також робить їх менш міцними, а високі струми можуть спричинити само-нагрівання. Оскільки термістор є резистивним пристроєм, будь-яке джерело струму буде генерувати тепло завдяки потужності. Потужність дорівнює добутку квадрата сили струму та опору. Тому необхідно використовувати джерело малого струму. Вплив високої температури призведе до незворотного пошкодження термістора.
Це ознайомлення з двома типами приладів для вимірювання температури допоможе вам у роботі та навчанні.