Harorat sensorlari qanday ishlaydi: Oddiy tushuntirish

Harorat sensorlari qanday ishlashini tushunish

Biz odatdagi uy jihozlari yoki katta sanoat o'rnatishlari so'z yuzaga kelsa ham, har xil joylarda temperaturani his qiluvchi sensorlarni topamiz. Ular bizning konditsionerimizni to'g'ri ishlashini nazorat qilishdan boshlab, bizning pechimiz kerakli darajaga yetib borishini ta'minlash va shuningdek, mexanizmlarning juda ko'p isib ketishini oldini olish uchun ishlatiladi, bu esa jiddiy zarar etkazishiga sabab bo'lishi mumkin. Qiziq narsa shundaki, bu kichik gadjetlar tuxum shuqining o'lchamidan kichik bo'lsa ham, ularning ishlashi bir nechta mustahkam fan tamoyillariga asoslangan bo'lib, ayniqsa muhandislikdagi o'ymoqli usullar bilan birlashtirilgan. Natijada esa, kishilar har kuni o'ylab ham ko'rmaydigan narsalarga tayanib, nisbatan aniq temperaturani o'lchash amalga oshiriladi.

Harorat sensori nima?

Harorat sensori haroratni elektr signalga aylantiruvchi qurilma hisoblanadi. Bu ma'lumotlar nazorat qurilmalari, o'lchov asboblari yoki monitoring tizimlari tomonidan qayta ishlanadi. Haroratni his qiluvchi turli xil materiallar va mexanizmlardan foydalaniladi, lekin barchasi aniq va haqiqiy vaqtda ma'lumot berishga qaratilgan.

Eng keng tarqalgan harorat sensorlari turlari va ularning ishlash printsipi

Termoparlar

Termoparlar Seebek effekti deb nomlanuvchi narsa tufayli ishlaydi. Asosan, agar biz metallarning ikki xil turini olib, ularni bir joyida birlashtirsak, so'ng esa shu birlashuvga turli xaroratlarni ta'sir qilsak, elektr kuchlanish hosil bo'ladi, bu esa bevosita xarorat farqining kattaligiga bog'liq bo'ladi. Termoparlarni shunchalik ommabop qiluvchi narsa nima? Avvalo, ular juda ham chidamli qurilmalar. Shuningdek, ularning narxi boshqa variantlar bilan solishtirganda nisbatan arzon. Xuddi shu sababli, termoparlar juda sovuq muhitdan juda issiq sharoitlarga qadar hamma narsani bardoshlab chiqaradi. Shu sababli ham korxonalar turli sohalarda xaroratni nazorat qilish muhim bo'lgan jarayonlarni kuzatish uchun termoparlarga kuniga kun tayanadi.

Qarshilik Harorat Detektorlari (RTD)

RTD odatda platina metalli qarshiligi temperaturaga oshish prinsipiga tayanadi. Sensor elementining qarshiligini o'lchab, temperaturani aniqlash mumkin. RTD lar yuqori aniqlikka ega va vaqt o'tishi bilan barqaror bo'ladi, shu sababli laboratoriya va aniq o'lchov qurilmalarida foydalanish uchun ideal bo'ladi.

Termistorlar

Termistorlar temperaturaga sezgir qarshiliklardir. RTDlardan farqli o'laroq, termistorlar keramik materiallardan tayyorlanadi va temperaturaga qarshiligi katta o'zgarishlarga ega. Ular past narxi va tor temperaturaviy diapazonda tezkor javob berishlari tufayli iste'mol elektronikasi va tibbiy qurilmalarda keng qo'llaniladi.

Infrakras sensorlar

Infraquyosh nurlanish temperaturaviy sensorlari obyektlar tomonidan nurlanayotgan issiqlik nurlanishini aniqlaydi. Ular alohida kontakt qilmasdan o'lchash uchun mo'ljallangan bo'lib, harakatdagi qismlar yoki xavfli sirtlarning temperaturasini o'lchash uchun idealdir. Infraquyosh nurlanish sensorlari jismoniy aloqa qilish imkonsiz yoki amaliy bo'lmagan hollarda foydali.

Temperatura sensorining asosiy komponentlari

Aniqlovchi element

Bu har qanday temperaturani his qiluvchi elementning asosiy qismidir. Bu termopara tugunidan, platina spiraldan yoki keramik zarrachadan tashkil topgan bo'lishi mumkin. His qiluvchi element issiqlik o'zgarishlariga reaksiya beradi va o'lchash jarayonini boshlab beradi.

Signallarni shakllantiruvchi elektr zanjiri

His qiluvchi elementdan keluvchi dastlabki signallar, ko'pincha, zaif va chiziqli bo'lmagan xarakterga ega bo'ladi. Signallarni shakllantiruvchi elektr zanjirlari bu signallarni kuchaytiradi, filtrlab beradi va ularni o'zgartiradi, kopincha chiquvchi signallar sifatida kuchlanish, tok yoki raqamli shaklda beriladi.

Chiqish interfeysi

Dasturlarga qarab, sensor chiquvchi ma'lumotlarni analog (kuchlanish yoki tok) yoki raqamli (I2C, SPI yoki UART) formatlarda berishi mumkin. Buni tanlash sensorning boshqa tizimlar bilan integratsiyasi qanday amalga oshirilishiga bog'liq.

Temperatura sensorlari qayerda qo'llaniladi

Sanoat ilovalari

Harorat sensori texnologik jarayonlarni boshqarish, ishlab chiqarish va energiya tizimlarini boshqarishda muhim o'rin tutadi. Kimyoviy zavodlarda ular reaktsiyalarning xavfsiz issiqlik sharoitida o'tishini ta'minlaydi. Elektr stansiyalarida esa qayta ishlovchi jihozlarning ortiqcha qizib ketishini va energiya yo'qotishini nazorat qilish uchun xizmat qiladi.

Iste'molchi elektronika

Pishiriq qurilmalar, masalan, pechlar, muzlatgichlar va termostatlar foydalanuvchilarga qulaylik yaratish va energiya tejash uchun harorat sensorlaridan foydalanadi. Shu bilan birga, aqlli telefonlarda ham intensiv vazifalarni bajarish paytida qizib ketishni oldini olish uchun termal sensorlar mavjud.

Avtomobil sanoati

Zamonaviy transport vositalari motor haroratini, chiqindi gazlarni, kabina iqlimini va batareya bloklarini nazorat qilish uchun bir nechta harorat sensorlaridan foydalanadi. Bu sensorlar xavfsizlik, ishlash samaradorligi va chiqindilarni nazorat qilishga hissa qo'shadi.

Сиёҳат ва тиббий ўрнивонлар

Raqamli termometrlar, inkubatorlar va diagnostik qurilmalar bemor xavfsizligini ta'minlash va samarali davolashni kafolatlash uchun aniq haroratni o'lchashga tayanadi.

Harorat qanday o'lchanadi va talqin qilinadi

Analog sensorlar

Analog sensorlar haroratga mos ravishda o'zgaruvchan uzluksiz kuchlanish yoki tok signallarini taqdim etadi. Bularni aniqlik bilan o'qish uchun kalibrovka qilish va ko'pincha signallarni shakllantirish talab qilinadi. Termoparalar va RTDlar, odatda, shu toifaga kiradi.

Dijital sensorlar

Raqamli harorat sensorlari ichki signallarni qayta ishlash va harorat o'qishlarni raqamli shaklda uzatish uchun elektronikani o'z ichiga oladi. Mikrokontrollerlar bilan ulanish osonroq va shovqin hamda signal buzilishga kamroq moyil.

Aniqlik va kalibrlash

Aniqlik sensor turiga, sifatiga va kalibrlashga qarab o'zgaradi. Laboratoriya yoki sifat kafolati muhitlari kabi yuqori aniqlik talab qilinadigan sohalarda muntazam kalibrlash muhimdir. Sensorlar vaqt o'tishi bilan siljishi mumkin, ayniqsa qattiq muhitlarga ta'sir qilganda.

Harorat sensorlardan foydalanishning afzalliklari

Haqiqiy vaqtning monitoringi

Harorat sensorlari tez harorat o'zgarishlariga tez javob berish imkonini beradi. Bu jarayonlarni optimallashtirish va nosozliklarni oldini olish uchun muhimdir.

Avtomatlashtirish va boshqarish

Aqlli tizimlarda harorat sensorlari avtomatik javoblarni ishga tushiradi. Masalan, agar motor qaynoq bo'lib qolsa, sensor uni o'chirib yoki uning yukini kamaytirib, shikastlanishni oldini olishi mumkin.

Xavfsizlik va ishonchlilik

Mos temperaturani saqlash asboblar xavfsiz ishlashini ta'minlaydi va o'tq, portlash yoki materialning yemirilish xavfini kamaytiradi.

Sizning muammingiz uchun to'g'ri sensorni tanlash

Harorat sensorini tanlash bir qator omillarga bog'liq: temperaturaviy diapazon, kerakli aniqlik, muhit (masalan, korroziya, yuqori tebranish), javob vaqti va nazorat tizimlari bilan moslik. Masalan, termopara pech uchun ideal bo'lishi mumkin, termistor esa uy termostati uchun mos keladi.

Ko'p so'raladigan savollar

Harorat sensorining eng aniq turi qaysi?

RTDlar, ayniqsa platina asosidagi modellar yuqori aniqlik va barqarorlik bilan tanilgan bo'lib, aniq o'lchash sohalarida foydalanish uchun idealdir.

Harorat sensorlari ham issiq, ham sovuq sharoitlarni o'lchab beradimi?

Ha, sensor turiga qarab. Termoparalar, RTDlar va termistorlar barchasi nolga tushib ketgan temperaturadan juda yuqori issiqlikacha bo'lgan keng diapazonni o'lchay oladi.

Harorat sensorlarini kalibrlash kerakmi?

Ha. Barqaror va aniq o'qish natijalarini olish uchun sanoat yoki ilmiy sozlamalarda ma'lum bo'lgan harorat standartiga nisbatan muntazam tarzda kalibrlash tavsiya etiladi.

Aloqasiz harorat sensorlari ishonchlimi?

Infratovushli sensorlar to'g'ri foydalanilganda ishonchli hisoblanadi. Ular aniq o'lchash uchun to'g'ri kalibrlash va sirt nurlanishini hisobga olishni talab qiladi.