Tais dispositivos estão presentes na grande maioria das tecnologias atuais. Vários tipos de sensores de temperatura são projetados para medir este indicador para qualquer objeto ou substância. Para calcular o valor, são utilizadas diversas características dos corpos-alvo ou do ambiente em que estão localizados.
Classificação de acordo com o princípio de funcionamento
Todos os sensores térmicos são divididos em seis tipos principais de acordo com o princípio de seu funcionamento:
- pirométrico;
- piezoelétrico;
- termo-resistivo;
- acústico;
- termoelétrica;
- semicondutor.
O princípio geral de operação e o esquema dos sensores de temperatura em cada caso serão ligeiramente diferentes. No entanto, todas as variantes de execução podem distinguir alguns dos mesmos recursos. Além disso, em uma determinada situação, é apropriado usar precisamente certos tipos de sensores térmicos.
Pirômetros ou câmeras térmicas
Caso contrário, eles podem ser chamados de contactless. Esquema de trabalhodeste tipo de sensor de temperatura é que eles leem o calor dos corpos aquecidos, aos quais se destinam. O ponto positivo dessa variedade é que não há necessidade de contato direto e aproximação com o ambiente de medição. Assim, os especialistas podem determinar facilmente os indicadores de temperatura de objetos muito quentes fora do raio de proximidade perigosa a eles.
Os pirômetros, por sua vez, são divididos em diversas variedades, entre as quais interferométricos e fluorescentes, além de sensores que funcionam no princípio de mudar a cor da solução, dependendo da temperatura medida.
Sensores piezoelétricos
Neste caso, o esquema de trabalho subjacente é apenas um. Tais dispositivos funcionam devido a um piezoressonador de quartzo. O princípio de operação e o circuito do sensor de temperatura são os seguintes. O efeito piezo, que envolve a alteração do tamanho do elemento piezo utilizado, é submetido a uma certa corrente elétrica.
A essência do trabalho é bastante simples. Devido ao fornecimento alternado de corrente elétrica com fases diferentes, mas com a mesma frequência, ocorrem oscilações do gerador piezoelétrico, cuja frequência depende, neste caso, da temperatura medida específica do corpo ou ambiente. Como resultado, as informações recebidas são interpretadas em valores específicos em graus Celsius ou Fahrenheit. Este tipo tem uma das mais altas precisão de medição. Além disso, a versão piezoelétrica é utilizada em situações em que é necessária a durabilidade do dispositivo, por exemplo,em sensores de temperatura da água.
Termoelétricas ou termopares
Uma maneira bastante comum de medir. O princípio básico de funcionamento é a ocorrência de corrente elétrica em circuitos fechados de condutores ou semicondutores. Neste caso, os pontos de solda devem necessariamente diferir nos indicadores de temperatura. Uma extremidade é colocada no ambiente onde você precisa medir e a outra é usada para fazer as leituras. É por isso que esta opção é considerada um sensor remoto de temperatura.
Claro, havia algumas desvantagens. O mais significativo deles pode ser chamado de erro de medição muito grande. Por esse motivo, esse método raramente é usado em muitas indústrias tecnológicas, onde essa disseminação de valores é simplesmente inaceitável. Um exemplo é o sensor para medição de temperatura de sólidos "TSP Metran-246". É usado ativamente por empresas metalúrgicas em produção para controlar esse parâmetro em rolamentos. O dispositivo é equipado com um sinal de saída analógico para leitura e a faixa de medição é de -50 a +120 graus Celsius.
Sensores de termistor
O princípio de ação já pode ser julgado pelo nome desse tipo. A operação de tal sensor de temperatura de acordo com o esquema pode ser descrita da seguinte forma: a resistência do condutor é medida. Design robusto combinado com alta precisãoinformações recebidas. Além disso, esses dispositivos são caracterizados por uma sensibilidade bastante alta, o que permite reduzir o passo de medição dos valores, e a simplicidade dos elementos de leitura os torna fáceis de operar.
Por exemplo, podemos citar o sensor 700-101BAA-B00, que possui uma resistência inicial de 100 ohms. Sua faixa de medição é de -70 a 500 graus Celsius. O design é montado a partir de contatos de níquel e placas de platina. Esse tipo é mais amplamente utilizado em dispositivos industriais e em uma ampla variedade de eletrônicos.
Sensores acústicos
Dispositivos extremamente simples que medem a velocidade do som em diversos ambientes. Sabe-se que este parâmetro depende em grande parte da temperatura. Neste caso, outros parâmetros do meio medido também devem ser levados em consideração. Um dos casos de uso é a medição da temperatura da água. O sensor fornece dados com base nos quais você pode fazer um cálculo, para o qual você também precisa conhecer as informações iniciais sobre o meio medido.
A vantagem deste método é a possibilidade de utilizá-lo em recipientes fechados. Geralmente usado onde não há acesso direto ao meio medido. As principais áreas consumidoras deste método, por razões bastante naturais, são a medicina e a indústria.
Sensores semicondutores
O princípio de funcionamento de tais dispositivos é alterar as características p-n e suastransição sob a influência da temperatura. A precisão da medição é muito alta. Isso é garantido pela dependência constante da tensão no transistor da temperatura atual. Além disso, o dispositivo é bastante barato e fácil de fabricar.
Para um exemplo de tal sensor de temperatura, o dispositivo LM75A pode servir perfeitamente. A faixa de medição é de -55 a +150 graus Celsius, e o erro não é superior a dois graus. Ele também tem um pequeno passo da ordem de 0,125 graus Celsius. A tensão de alimentação varia de 2,5 a 5,5 V, enquanto o tempo de conversão do sinal não ultrapassa um décimo de segundo.
