Temperaturno tipalo: načelo delovanja in obseg

V električnih tokokrogih nadzora, se zaščita ali nadzor pogosto uporablja temperaturni senzor. Potrebno je prilagoditi termalne načine, ko deluje najbolj različna oprema. Takšne naprave se pogosto uporabljajo v gospodinjskih aparatih: pralni stroji, televizorji, računalniki itd. Uporaba temperaturnega senzorja preprečuje veliko nesreč in prihrani drago opremo v proizvodnji in doma.

Te naprave pretvorijo izmerjeno temperaturo predmeta v analogni ali relejni signal, kar je razumljivo za sprejemno opremo. Razlikujejo se v načinu pretvorbe toplotnega signala in obstaja več vrst:

• Že dolgo je znano, da ko se temperatura spremeni, notranji upor materialov. Na podlagi tega so bili ustvarjeni termorezivni toplotni senzorji. Temperaturni senzor tega tipa ima majhne dimenzije in dobre karakteristike. To se dobro strinja z delovanjem v tokokrogih nizkega toka z elektronskimi vezji, ki izolirajo vsako spremembo upora in uporabijo rezultirajoči signal za nadaljnjo pretvorbo. Slabosti vključujejo nelinearnost karakteristike, kar vodi v zapletenost shem za spremembo sprejetega signala.
• Polprevodniški toplotni senzorji delujejo po istem principu, vendar so občutljivejši od termorezističnih. Imajo linearno karakteristiko, jih je enostavno narediti doma. Pomanjkljivosti vključujejo majhen obseg izmerjena temperatura (-55 do +155).
• Termoelektrični pretvorniki se pogosto uporabljajo v proizvodnji, na primer v elektroobločnih pečeh za nadzor procesa. Termoparnami platine ali volframovih skupin imajo širok temperaturni obseg meritev. Delujejo normalno pod pogoji, ki presegajo tališče mnogih kovin. Temperaturni senzor te vrste je v vsakdanjem življenju, lahko ga uporabljate za uravnavanje temperature v savni.
• Za daljinsko merjenje temperature se uporabljajo posebne naprave, ki zaznavajo termične valove, ki izvirajo iz ogrevanih teles. Temperaturni senzor te vrste se imenuje pirometer. Slabosti takih naprav vključujejo pogosto izkrivljanje temperaturnega polja in zmanjšanje stabilnosti same naprave.
• Akustični senzorji se uporabljajo za meritve v plinskih in drugih okoljih. Lahko so uporabni, kadar so kontaktne metode merjenja nemogoče. Načelo njihovega delovanja temelji na spremembi hitrosti širjenja akustičnih valov v različnih ogrevanih medijih. Temperaturni senzorji te vrste imajo veliko napako. Pogosto ponavljajoče meritve so potrebne za izboljšanje rezultatov meritev.

Vsi zgoraj navedeni temperaturni senzorji se pogosto uporabljajo pri oblikovanju in izdelavi elektronskih naprav različnih stopnje zahtevnosti. Brez njih delovanje večine shem postane nemogoče, veliko pa je odvisno od njihovega stabilnega dela. Pri oblikovanju najbolj kritičnih vozlišč na podlagi teh elementov se pogosto uporablja podvajanje odčitkov različnih senzorjev.