مقارنة مكونات قياس درجة الحرارة الشائعة: المزدوجات الحرارية ، المقاومات الحرارية (RTDs) ، الثرمستورات ، رقائق قياس درجة الحرارة

هناك أربعة مكونات لقياس درجة الحرارة الشائعة: المزدوجات الحرارية ، المقاومات الحرارية (RTDs) ، الثرمستورات ، ورقائق قياس درجة الحرارة (ICS). أدناه سوف نقدم مبادئها وخصائصها ، ونقارن مزاياها وعيوبها.

ThermoCouple: استنادًا إلى تأثير SEEBECK ، عندما يتم توصيل سلكين يتكونان من المعادن المختلفة في كلا الطرفين ويتم تسخين طرف واحد ، سيكون هناك تدفق تيار مستمر في الدائرة الحرارية. من الناحية النظرية ، يمكن تكوين أي اثنين من الموصلات المختلفة في المزدوجات الحرارية ، ولكن كمكونات قياس درجة الحرارة العملية ، يتم اختيار المواد ذات الخواص الحرارية الثابتة ، والخصائص الفيزيائية والكيميائية المستقرة ، ومعامل درجة حرارة المقاومة الصغيرة ، والحرارة الصغيرة الصغيرة ، والخطية العالية بشكل عام. المزوم الحراري الموحد بشكل عام لديه سبعة أنواع: S و B و E و K و R و J و T. تختلف نطاقات قياس درجة الحرارة المقابلة لها ومنحنيات درجات الحرارة المحتملة الحرارية. لمزيد من التفاصيل ، يرجى التحقق من جدول التخرج المقابل.

المقاوم الحراري (RTD): تُظهر مقاومة المعادن اعتمادًا واضحًا في درجة الحرارة ، وتتغير قيمة مقاومة الموصلات المعدنية مع درجة الحرارة. معظم RTDs مصنوعة من مواد معدنية نقية. البلاتين والنحاس هما الأكثر استخدامًا. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام النيكل والمنغنيز والروديوم والمواد الأخرى لأنها يمكن أن تصمد أمام درجات حرارة عالية مع الحفاظ على الاستقرار الممتاز. ستؤثر التغييرات في مقاومة الأسلاك المختلفة مثل خيوط جسم RTD على قياس درجة الحرارة.

الثرمستور: مثل RTDs ، الثرمستورات هي مقاومات حساسة لدرجة الحرارة. عادة ما تكون الثرمستورات مصنوعة من مواد أشباه الموصلات وتنقسم إلى معاملات درجة حرارة موجبة (PTC) ومعاملات درجة الحرارة السلبية (NTC). تستخدم معظم الثرمستورات معاملات درجة الحرارة السلبية ، أي أن مقاومتها تتناقص مع زيادة درجة الحرارة. يمكن أن تتغير قيمة مقاومة NTC بمقدار عدة نقاط مئوية لكل درجة مئوية ، بحيث يمكن أن تكتشف دوائر الثرمستور التغيرات الصغيرة في درجة الحرارة ، والتي لا يمكن ملاحظتها باستخدام دوائر RTD أو الحرارية. توفر المقاومة العالية للثرمستورات مزايا قياس فريدة.

سعر زيادة الحساسية هو فقدان الخطية. الثرمستورات هي مكونات غير خطية للغاية تعتمد بشكل كبير على معلمات العملية. في الوقت الحالي ، لا يمكن للمصنعين توحيد منحنيات الثرمستور إلى مستوى توحيد RTDs والزخارف الحرارية. نظرًا لأنها أشباه الموصلات ، فإن الثرمستورات أكثر عرضة للاختلاف الدائم في درجات حرارة عالية من RTDs أو المزدوجات الحرارية. يمكن أن تكون الثرمستورات صغيرة جدًا ، مما يعني أنها ستستجيب بسرعة لتغيرات درجات الحرارة ، لكن الكتلة الحرارية الصغيرة تجعلها عرضة بشكل خاص لأخطاء التسخين الذاتي. تكون الثرمستورات أكثر هشاشة من RTDs أو المزدوجات الحرارية ويجب تثبيتها بعناية لتجنب كسر أو فصل الاتصال.

رقاقة قياس درجة الحرارة (IC): إنه في الواقع مكون ذكي مخصص يمكن تكوينه مع الجهد أو الإخراج الحالي ويمكنه تحقيق إخراج يتناسب خطيًا مع درجة الحرارة المطلقة. ومع ذلك ، مثل الثرمستورات ، فإنه يحتوي على درجة حرارة محدودة ، ومشاكل التسخين الذاتي والهشاشة واضحة أيضًا ، ويجب تزويدها بمصدر طاقة خارجي.