Snímače teploty Pavel Kovařík 3 70

Rozdělení snímačů teploty Elektrické Elektrické odporové kovové odporové kovové odporové polovodičové odporové polovodičové termoelektrické termoelektrické polovodičové s PN přechodem (diodové, tranzistorové) polovodičové s PN přechodem (diodové, tranzistorové) Dilatační Dilatační Tlakové Tlakové Speciální Speciální

Odporové kovové snímače Princip Princip změna elektrického odporu kovů v závislosti na teplotě změna elektrického odporu kovů v závislosti na teplotě R δ =R 0 (1+α*Δδ) α = teplotní koeficient odporu(αPt = 0,0039; αNi = 0,0062;αCu = 0,00426)

Provedení odporových čidel Čidla vinutá Čidla vinutá spirálově stočený odporový drátek Æ 0,01 až 0,05mm spirálově stočený odporový drátek Æ 0,01 až 0,05mm vinutí: vinutí: uloženo v kapilárách válcových keramických nosných tělísek uloženo v kapilárách válcových keramických nosných tělísek navinuto na povrchu tělísek a přeskleno keramickým smaltem navinuto na povrchu tělísek a přeskleno keramickým smaltem vyrábí se s odporem R0 = 100 a 500Ω vyrábí se s odporem R0 = 100 a 500Ω Čidla vrstvová Čidla vrstvová vinutí nahrazeno odporovou vrstvou z Pt, Ni nanesenou na nosné destičce (substrátu) z korundové keramiky vinutí nahrazeno odporovou vrstvou z Pt, Ni nanesenou na nosné destičce (substrátu) z korundové keramiky nanášení Pt vrstvy ve formě pasty na substrát sítotiskem nanášení Pt vrstvy ve formě pasty na substrát sítotiskem

Princip Princip Změna odporu je způsobena teplotní závislostí koncentrace nosičů náboje Změna odporu je způsobena teplotní závislostí koncentrace nosičů náboje Rozdělení: Rozdělení: termistory termistory negastory (termistor NTC - Negative Temperatur Coefficient) negastory (termistor NTC - Negative Temperatur Coefficient) posistory (termistor PTC - Positive Temperatur Coefficient) posistory (termistor PTC - Positive Temperatur Coefficient) monokrystalické Si snímače monokrystalické Si snímače Polovodičové odporové snímače

Negastory záporný teplotní koeficient záporný teplotní koeficient teplotní rozsah : -50 až 200 °C, speciální typy -250 až 1000 °C teplotní rozsah : -50 až 200 °C, speciální typy -250 až 1000 °C výroba práškovou technologií ze směsi oxidů kovů výroba práškovou technologií ze směsi oxidů kovů (Fe2O3+TiO2, MnO+CoO …..), případně karbidů (SiC) (Fe2O3+TiO2, MnO+CoO …..), případně karbidů (SiC)

Vlastnosti a použití negastorů vhodné pro měření malých změn teploty malé rozměry (perličkový termistor) Výhody: bodové měření malá časová konstanta Nevýhody: nelineární závislost odporu na teplotě menší časová stálost použití pro méně náročné aplikace

Pozistory Kladný teplotní součinitel odporu Kladný teplotní součinitel odporu odpor zpočátku mírně klesá odpor zpočátku mírně klesá od referenční (spínací) teploty prudce (o 3 řády) narůstá od referenční (spínací) teploty prudce (o 3 řády) narůstá Použití: Použití: měření v úzkém rozsahu teplot měření v úzkém rozsahu teplot dvoustavové snímače (signalizace překročení přípustné teploty) dvoustavové snímače (signalizace překročení přípustné teploty)

Termistor NTC 100R -50°C až 125°C s odporem od 3,11K Ω - 6,6Ω

Termoelektrické využívají k měření teploty termoelektrických článků využívají k měření teploty termoelektrických článků článek je tvořen dvěma vodiči z různých kovových materiálů A a B, které jsou na obou koncích spolu vodivě spojeny článek je tvořen dvěma vodiči z různých kovových materiálů A a B, které jsou na obou koncích spolu vodivě spojeny Pro průmyslové použití je nejrozšířenější termočlánek typu J (železo-měďnikl) pro rozsah teplot od -200 do +600 °C Pro průmyslové použití je nejrozšířenější termočlánek typu J (železo-měďnikl) pro rozsah teplot od -200 do +600 °C

Dilatační teploměry využívají objemové nebo délkové roztažnosti plynných, kapalných i tuhých látek. využívají objemové nebo délkové roztažnosti plynných, kapalných i tuhých látek. Měření teploty se převádí na měření tlaku, objemu nebo délky. Měření teploty se převádí na měření tlaku, objemu nebo délky. Teploměry plynové využívají toho, že tlak plynu za stálého objemu je přímo úměrný teplotě Teploměry plynové využívají toho, že tlak plynu za stálého objemu je přímo úměrný teplotě

Tenzní teploměr skládá se z jímky, spojovací kapiláry a tlakoměrného ústrojí. skládá se z jímky, spojovací kapiláry a tlakoměrného ústrojí. Čidlem je jímka - banička malého objemu, do které zasahuje až ke dnu spojovací kapilára (obr. 4.26). Banička je zaplněna kapalinou jen zčásti, prostor kapiláry a deformačního tlakoměru jsou zcela vyplněny kapalinou. Množství náplně v baničce je odměřeno tak, že při vzrůstu teploty k maximální hodnotě se vypaří všechna kapalina, tlak již dále neroste exponenciálně, ale pouze lineárně a nedojde k poškození tlakoměru. Čidlem je jímka - banička malého objemu, do které zasahuje až ke dnu spojovací kapilára (obr. 4.26). Banička je zaplněna kapalinou jen zčásti, prostor kapiláry a deformačního tlakoměru jsou zcela vyplněny kapalinou. Množství náplně v baničce je odměřeno tak, že při vzrůstu teploty k maximální hodnotě se vypaří všechna kapalina, tlak již dále neroste exponenciálně, ale pouze lineárně a nedojde k poškození tlakoměru.

Srovnání elektrických teploměrů

Inteligentní snímače teploty s displejem pro místní odečítání měřené hodnoty, signalizací překročení nastavených mezí, zápisem minimálních a maximálních dosažených hodnot atp..

Zdroje