Dichos dispositivos están presentes en la gran mayoría de la tecnología actual. Varios tipos de sensores de temperatura están diseñados para medir este indicador para cualquier objeto o sustancia. Para calcular el valor, se utilizan varias características de los cuerpos objetivo o del entorno en el que se encuentran.
Clasificación según el principio de funcionamiento
Todos los sensores térmicos se dividen en seis tipos principales según el principio de su funcionamiento:
- pirométrico;
- piezoeléctrico;
- termorresistivo;
- acústica;
- termoeléctrico;
- semiconductor.
El principio general de funcionamiento y el esquema de los sensores de temperatura en cada caso serán ligeramente diferentes. Sin embargo, todas las variantes de ejecución pueden distinguir algunas de las mismas características. Además, en una situación dada, conviene utilizar precisamente determinados tipos de sensores térmicos.
Pirómetros o cámaras térmicas
De lo contrario, se les puede llamar sin contacto. esquema de trabajode este tipo de sensor de temperatura es que leen el calor de los cuerpos calentados, a los que van dirigidos. El punto positivo de esta variedad es que no hay necesidad de contacto directo y acercamiento al entorno de medición. Por lo tanto, los expertos pueden determinar fácilmente los indicadores de temperatura de objetos muy calientes fuera del radio de proximidad peligrosa a ellos.
Los pirómetros, a su vez, se dividen en varias variedades, entre las que se encuentran los interferométricos y fluorescentes, así como sensores que funcionan según el principio de cambiar el color de la solución, según la temperatura medida.
Sensores piezoeléctricos
En este caso, el esquema de trabajo subyacente es solo uno. Dichos dispositivos funcionan gracias a un piezorresonador de cuarzo. El principio de funcionamiento y el circuito del sensor de temperatura son los siguientes. El efecto piezoeléctrico, que consiste en cambiar el tamaño del elemento piezoeléctrico utilizado, se somete a una determinada corriente eléctrica.
La esencia del trabajo es bastante simple. Debido al suministro alterno de corriente eléctrica con diferentes fases, pero con la misma frecuencia, se producen oscilaciones del generador piezoeléctrico, cuya frecuencia depende en este caso de la temperatura específica medida del cuerpo o del entorno. Como resultado, la información recibida se interpreta en valores específicos en grados Celsius o Fahrenheit. Este tipo tiene una de las más altas precisión de medición. Además, la versión piezoeléctrica se utiliza en situaciones donde se requiere la durabilidad del dispositivo, por ejemplo,en sensores de temperatura del agua.
Termoeléctricos o termopares
Una forma bastante común de medir. El principio básico de funcionamiento es la aparición de corriente eléctrica en circuitos cerrados de conductores o semiconductores. En este caso, los puntos de soldadura necesariamente deben diferir en los indicadores de temperatura. Un extremo se coloca en el entorno donde necesita medir y el otro se usa para tomar lecturas. Es por eso que esta opción se considera un sensor de temperatura remoto.
Por supuesto, hubo algunos inconvenientes. El más significativo de ellos se puede llamar un error de medición muy grande. Por esta razón, este método rara vez se usa en muchas industrias tecnológicas, donde tal dispersión de valores es simplemente inaceptable. Un ejemplo es el sensor para medir la temperatura de los sólidos "TSP Metran-246". Las empresas metalúrgicas en producción lo utilizan activamente para controlar este parámetro en los rodamientos. El dispositivo está equipado con una señal de salida analógica para lectura y el rango de medición es de -50 a +120 grados Celsius.
Sensores de termistor
El principio de acción ya puede ser juzgado por el nombre de este tipo. El funcionamiento de dicho sensor de temperatura según el esquema se puede describir de la siguiente manera: se mide la resistencia del conductor. Diseño robusto combinado con una precisión muy altainformación recibida. Además, estos dispositivos se caracterizan por una sensibilidad bastante alta, lo que permite reducir el paso de los valores de medición, y la simplicidad de los elementos de lectura los hace fáciles de operar.
Por ejemplo, podemos mencionar el sensor 700-101BAA-B00, que tiene una resistencia inicial de 100 ohmios. Su rango de medición es de -70 a 500 grados centígrados. El diseño se ensambla a partir de contactos de níquel y placas de platino. Este tipo es el más utilizado en dispositivos industriales y en una amplia variedad de productos electrónicos.
Sensores acústicos
Dispositivos extremadamente simples que miden la velocidad del sonido en varios entornos. Se sabe que este parámetro depende en gran medida de la temperatura. En este caso, también deben tenerse en cuenta otros parámetros del medio medido. Uno de los casos de uso es la medición de la temperatura del agua. El sensor proporciona datos sobre la base de los cuales puede realizar un cálculo, para lo cual también necesita conocer la información inicial sobre el medio medido.
La ventaja de este método es la posibilidad de utilizarlo en recipientes cerrados. Usualmente se usa donde no hay acceso directo al medio medido. Las principales áreas de consumo de este método, por razones muy naturales, son la medicina y la industria.
Sensores semiconductores
El principio de funcionamiento de tales dispositivos es cambiar las características p-n y sustransición bajo la influencia de la temperatura. La precisión de la medición es muy alta. Esto está garantizado por la dependencia constante de la tensión en el transistor de la temperatura actual. Además, el dispositivo es bastante económico y fácil de fabricar.
Como ejemplo de un sensor de temperatura de este tipo, el dispositivo LM75A puede servir perfectamente. El rango de medición es de -55 a +150 grados Celsius, y el error no es más de dos grados. También tiene un paso bastante pequeño del orden de 0,125 grados centígrados. La tensión de alimentación varía de 2,5 a 5,5 V, mientras que el tiempo de conversión de la señal no supera la décima de segundo.
