Температурни сензори. Част четвърта Още няколко типа сензори за температура

В предишните части на статията, РТС и термодвойки, Тази статия ще говори за други видове сензори за температура.

Температурни датчици от диоди и транзистори

В същите температурни диапазони, както в полупроводникови термични съпротивления, обикновени полупроводникови диоди или pn кръстовища на транзистори.

Използването на тези устройства се обяснява с факта, че те имат температурен коефициент на напрежение TKN. За всички полупроводници той е отрицателен и приблизително еднакъв: -2mV / ° C. За да проверите това, достатъчно е да направите най-простия експеримент, описан по-долу.

ако цифров мултицет от китайско производство при стайна температура, за да „звънят“ силициеви диоди или транзисторни съединения, тогава на индикатора са показани числата около 690 - 700. За германиеви полупроводникови устройства показанията ще бъдат 400 - 450, но в момента германиевите устройства се използват много рядко. Това не е нищо повече от спада на напрежението, показан в миливолта на p-n кръстовище в посока напред.

Ако по време на такова измерване диодът или транзисторът леко се затоплят, поне поялник, тогава показанията ще намалеят. Освен това, колкото по-голяма е степента на нагряване, толкова по-забележима е промяната в показанията на устройството в по-малка посока. Най-често такива сензори се използват в различни електронни схеми, например взвукови усилватели за стабилизиране на режимите на работа на веригата.

Специализирани полупроводникови сензори

Тук си струва да се спомене прецизен аналогов сензор за температура LM335AZ, която е една от разновидностите на регулируем ценеров диод. Подходящо е да се припомни тук Zener Diode TL431, Сензорът е калибриран, когато е бил произведен в завода, така че не е необходимо да се прави многостепенна регулировка при производството на термометъра или термостата.

Според техническата документация LM335AZ има положителен температурен коефициент 10mV / ° K. За да преобразувате обичайните градуси по Целзий в градуси Келвин, трябва да използвате формулата t ° K = 273 + t ° C. Съгласно тази формула при 0 ° C изходът на сензора ще има напрежение (273 + 0 ° C) * 10mV / ° K = 2730mV, и при температура, например, 50 ° C, (273 + 50 ° C) * 10mV / ° K = 3230mV.

Такива прекрасни свойства ви позволяват да създавате с помощта на този сензор термостати, само измерватели на температурата, както и схеми за компенсиране на температурата на студеното кръстовище на термодвойките, както ще бъде обсъдено малко по-високо. Всички споменати схеми са доста прости, те могат да бъдат намерени в техническата документация или както се нарича, листове с данни (Информационен лист). Щитите за дата са доста лесни за намиране в Интернет, макар и на английски.

Температурни датчици за микроконтролери

В съвременните условия се изпълняват все повече и повече различни схеми микроконтролери, включително всички видове измерватели на температура. Ако измерената температура не надвишава 125 ° C, тогава е напълно възможно да се използва полупроводникови сензори като DS1620, DS1820, DS1B820 и други подобни.

Когато се калибрират в завода, сензорите не се нуждаят от калибриране и регулиране, а измерените данни се предават цифрово на микроконтролера. По-нататъшното използване на получените температурни стойности се определя от софтуера на контролера.

Освен че работят директно с микроконтролера, тези сензори имат режим на термостат: достатъчно е да програмирате всеки от тях в този режим, за да контролирате работата на нагревателя според принципа "включване / изключване", когато са достигнати температурните точки, посочени по време на програмиране.Но ако са необходими други точки, тогава е необходимо тяхното препрограмиране, което може да се счита за липса на сензорни данни.

В случаите, когато диапазонът на измерване на температурата е значително по-висок от горните стойности термодвойка.

Стари примитивни сензори за температура

Въпреки наличието на такъв брой сензори за температура, все още се използват доста примитивни сензори. Това са на първо място сензори на базата на биметални плочи, които най-често се използват в електрически ютии и електрически камини, както и датчици за температура на габарита или сензори за разширение. Те използват разширяването на течност в затворен обем.

Една от разновидностите на такъв сензор е оборудвана, например, с нагревателни елементи на битови котли Aricton. На едната основа е самият нагревател, тръбен датчик за температура и регулируем контакт: веднага след достигане на зададената температура, те се изключват. Дизайнът е толкова прост, че съдържа само една инсталационна нишка и два терминала за свързване към мрежата.

Малко по-сложно индустриални сензори за измерване на температура, Капиляр с течност е свързан с манометър с мащаб, чийто край е в контакт с измерваната среда. Мащабът на такъв манометър се калибрира градуса по Целзий, а стрелката е оборудвана със система от контакти, с която можете да зададете границите на промяна на температурата. Контактите, разбира се, могат да контролират работата на нагревател или просто аларма.

Борис Аладишкин