W celu wykonania pomiaru poziomu ciepła wykorzystywane są tzw. czujniki temperatury. Jednym z powszechnie stosowanych rodzajów urządzeń jest pomiarowy czujnik rezystancyjny. Na czym polega działanie tego mechanizmu i jaka jest jego budowa?
Podobnie jak inne rodzaje urządzeń pomiarowych (tzn. czujniki termoelektryczne oraz półprzewodnikowe), urządzenia rezystancyjne dostarczają informacje o temperaturze trudno dostępnego środowiska (mogą być to np. piece hutnicze, laboratoria itd.). Jest to możliwe dzięki przesyłaniu sygnału elektrycznego do czujnika.
Mechanizm działania tego powszechnie wykorzystywanego w elektronice urządzenia jest dość prosty. Czujnik temperatury reaguje – w przypadku wahań temperatury – zmianą poziomu rezystancji (jest to stosunek napięcia prądu do jego natężenia). Oznacza to, że wraz ze spadkiem lub wzrostem temperatury zmienia się także stopień rezystancji.
Czujniki temperatury cechują się szerokim zakresem pomiarowym. W zależności od rodzaju urządzenia mogą one mierzyć temperatury zawierające się w przedziale od -200 do nawet 850°C (pozwalają na to np. rezystory termometryczne ceramiczne).
Czujnik pomiaru temperatury składa się z dwóch głównych części. Jedną z nich jest element pomiarowy właściwy (rezystor termometryczny) wraz z osłoną zabezpieczającą. Drugim istotnym elementem tej niewielkiej konstrukcji jest przyłącze. Pozwala ono na połączenie aparatury pomiarowej z siecią elektryczną.
Zazwyczaj do budowy tego urządzenia wykorzystuje się materiały takie jak:
Te metale są wykorzystywane głównie do pomiaru wysokich poziomów temperatury. Oczywiście nie są to jedyne stosowane rodzaje „budulca”. Ważne jest, by metale tworzące czujnik cechowały się dużą odpornością na działanie temperatury, dzięki czemu urządzenie nie roztopi się pod wpływem gorąca. Powinny one cechować się także odpowiednim poziomem ciągłości oraz nie ulegać korozji.
Z kolei w sytuacji, w której zachodzi potrzeba wykorzystania czujnika termometrycznego do zmierzenia temperatury poniżej 0°C, do konstrukcji czujnika konieczne jest użycie stopów fosforobrązowych.
Dzięki dynamicznie rozwijającej się technologii czujniki rezystancyjne tworzone w ostatnich latach charakteryzują się coraz mniejszymi rozmiarami. Pozwala to na ich łatwiejszy montaż i dostosowanie do danej sieci elektrycznej.
Aby dokonać przemyślanego wyboru w zakresie urządzeń termometrycznych, należy zwrócić uwagę na parametry takie jak:
Dzięki temu wybór aparatury pomiarowej pozwala nie tylko na skuteczny pomiar, ale także zapewni bezpieczeństwo użytkowania.
Data publikacji: 2021-09-27, ostatnia zmiana: 2021-09-27
