Температурен сензор: принцип на действие и обхват

В електрическите вериги на управление, широко се използва защита или контрол температурен датчик. Необходимо е да регулирате термичните режими, когато най-различното оборудване е в действие. Такива устройства се използват широко в домакинските уреди: перални машини, телевизори, компютри и др. Използването на температурен сензор избягва много злополуки и спестява скъпо оборудване в производството и у дома.

Тези устройства превръщат измерената температура на обекта в аналогов или релеен сигнал, което е разбираемо за приемане на оборудване. Те се различават по начина, по който преобразуват сигнала за топлина и има няколко типа:

• Отдавна е известно, че когато температурата се промени, вътрешно съпротивление материали. Въз основа на това бяха създадени терморезисни термични сензори. Температурният датчик от този тип има малки размери и отлични характеристики. Той е в добро съгласие с работата в ниско текущи схеми с електронни схеми, които изолират всяка промяна в съпротивлението и използват получения сигнал за по-нататъшно преобразуване. Недостатъците включват нелинейността на характеристиката, което води до усложняване на схемите за промяна на приетия сигнал.
• Полупроводниковият термосензор работи по същия принцип, но е много по-чувствителен от терморезисните. Те имат линейна характеристика, те лесно се правят у дома. Недостатъците включват малък диапазон измерена температура (-55 до +155).
• Термоелектричните преобразуватели се използват широко в производството, например, в електрически дъгови пещи за управление на процеса. Термодвойки от платинени или волфрамови групи имат широк температурен обхват на измерване. Те могат да работят нормално при условия, които надвишават точката на топене на много метали. Сензор за температурата от този тип може да се намери в ежедневието, той може да се използва за контролиране на температурата в сауната.
• За дистанционно измерване на температурата се използват специални устройства, които откриват топлинни вълни, излъчвани от отопляеми тела. Температурен сензор от този тип се нарича пирометър. Недостатъците на такива устройства включват чести изкривявания на температурното поле и намаляване на стабилността на самото устройство.
• Акустичните сензори се използват за измервания в газови и други среди. Те могат да бъдат полезни, когато методите за връзка с измерването са невъзможни. Принципът на тяхната работа се основава на промяна в скоростта на разпространение на акустични вълни в различни нагрети среди. Температурните сензори от този тип имат голяма грешка. Често се изискват многократни измервания, за да се прецизират резултатите от измерването.

Всички горепосочени температурни датчици се използват широко в проектирането и създаването на електронни устройства с различна степен на сложност. Без тях функционирането на повечето схеми става невъзможно и много зависи от тяхната стабилна работа. При проектирането на най-критичните възли въз основа на тези елементи често се използва дублиране на показанията на различни сензори.