Temperaturgivare. Del fyra Några fler typer av temperatursensorer

I de tidigare delarna av artikeln, termistor och termoelement. Den här artikeln talar om andra typer av temperatursensorer.

Temperaturgivare från dioder och transistorer

I samma temperaturintervall som i halvledare termiska resistanser, vanliga halvledardioder eller pn-korsningar av transistorer.

Användningen av dessa anordningar förklaras av det faktum att de har en temperaturkoefficient för spänning TKN. För alla halvledare är den negativ och ungefär densamma: -2 mV / ° C. För att verifiera detta räcker det med att göra det enklaste experimentet som beskrivs nedan.

om digital multimeter av kinesisk tillverkning vid rumstemperatur för att "ringa" kiseldioder eller transistorkorsningar, då visas siffrorna cirka 690 - 700 på indikatorn. För germanium halvledarapparater kommer avläsningarna att vara 400 - 450, men germanium-enheter används för närvarande mycket sällan. Detta är inget annat än det spänningsfall som visas i millivolt vid p-n-korsningen i framåtriktningen.

Om vid en sådan mätning dioden eller transistorn är lite uppvärmd, åtminstone lödkolv, kommer avläsningarna att minska. Dessutom, desto större grad av uppvärmning, desto mer märkbar är förändringen i anordningens avläsningar i en mindre riktning. Oftast används sådana sensorer i olika elektroniska kretsar, till exempel iljudförstärkare för att stabilisera kretsens driftslägen.

Specialiserade halvledarsensorer

Det är värt att nämna här precisionsanalog temperatursensor LM335AZ, som är en av variationerna i en justerbar zenerdiod. Det är lämpligt att komma ihåg här Zener Diode TL431. Sensorn kalibrerades när den tillverkades på fabriken, så det finns inget behov av att göra en oöverträffande flerstegsjustering vid tillverkningen av termometern eller termostaten.

Enligt den tekniska dokumentationen har LM335AZ en positiv temperaturkoefficient på 10 mV / ° K. För att konvertera de vanliga graderna Celsius till grader Kelvin bör du använda formeln t ° K = 273 + t ° C. Enligt denna formel kommer sensorutgången vid 0 ° C att ha en spänning på (273 + 0 ° C) * 10 mV / ° K = 2730 mV, och vid en temperatur på till exempel 50 ° C, (273 + 50 ° C) * 10 mV / ° K = 3230mV.

Sådana underbara egenskaper tillåter dig att skapa med hjälp av denna sensor termostater, bara temperaturmätare, liksom scheman för att kompensera temperaturen för den kalla korsningen av termoelement, vilket kommer att diskuteras lite högre. Alla nämnda scheman är ganska enkla, de kan hittas i den tekniska dokumentationen, eller som det heter, datumblad (datablad). Datumsköldar är ganska lätt att hitta på Internet, dock på engelska.

Temperaturgivare för mikrokontroller

Under moderna förhållanden utförs fler och fler olika scheman mikrokontrollers, inklusive alla typer av temperaturmätare. Om den uppmätta temperaturen inte överstiger 125 ° C, är det fullt möjligt att använda halvledarsensorer såsom DS1620, DS1820, DS1B820 och liknande.

Vid kalibrering på fabriken behöver sensorerna inte kalibrering och justering, och den uppmätta datan överförs digitalt till mikrokontrollern. Ytterligare användning av de erhållna temperaturvärdena bestäms av styrprogramvaran.

Förutom att arbeta direkt med mikrokontrollern har dessa sensorer termostatläge: det räcker med att programmera någon av dem i detta läge för att kontrollera värmaren i enlighet med “på / av” -principen när temperaturpunkterna som indikeras under programmering nås.Men om andra punkter behövs, är deras omprogrammering nödvändig, vilket kan betraktas som en brist på sensordata.

I de fall temperaturmätningsområdet är betydligt högre än ovanstående värden används termoelement.

Gamla primitiva temperatursensorer

Trots närvaron av ett sådant antal temperatursensorer används fortfarande ganska primitiva sensorer i stor utsträckning. Dessa är för det första sensorer baserade på bimetallplattor som oftast används i elektriska strykjärn och elektriska eldstäder, liksom mätartemperaturgivare eller expansionssensorer. De använder expansionen av en vätska i en sluten volym.

En av varianterna av en sådan sensor är till exempel utrustad med värmeelement från Aricton-huspannor. På en bas är själva värmaren, en rörformig temperatursensor och en justerbar kontakt: så snart den inställda temperaturen nåddes stängde de av. Konstruktionen är så enkel att den bara innehåller en installationstråd och två terminaler för anslutning till nätverket.

Lite mer komplicerat industriella temperaturmätare. En kapillär med en vätska är ansluten till en tryckmätare med en skala, vars ände är i kontakt med mediet som mäts. Skalan på en sådan tryckmätare kalibreras in grader Celsius, och pilen är utrustad med ett kontaktsystem som du kan ställa in temperaturgränserna för. Kontakterna kan naturligtvis styra driften av en värmare eller helt enkelt ett larm.

Boris Aladyshkin