Схемы подключения датчиков температуры Pt100, Pt1000

Как видно из рисунков 1-3 датчик представляет из себя некий термоэлемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от его собственной температуры. К термоэлементу в зависимости от схемы подключения могут быть подпаяны 2 провода (рис.1), три провода (рис.2), четыре провода (рис.3).

Для чего применяются различные схемы подключения датчиков температуры сопротивления?

Дело в том, что измеряемым параметром при применении таких датчиков является сопротивление датчика, однако провода имеют собственное сопротивление и внсят тем самым определенную погрешность.

Например, если датчик температуры Pt100 при нуле градусов Цельсия (сопротивление 100 Ом) подключен по двух проводной схеме медным проводом сечением 0,12 мм2, длина соединительного кабеля 3 м, то два провода в сумме дадут сопротивление около 0,5 Ом в результате набегает погрешность — датчик дает суммарное сопротивление 100,5 Ом, что соответствует температуре примерно 101,2 градуса.

Эту погрешность можно скорректировать прибором (если прибор это позволяет), введя корректировку на 1,2 градуса. Однако такая корректировка не может полностью компенсировать сопротивление проводов датчика. Это связано с тем, что медные провода являются сами по себе термосопротивлениями, т.е. сопротивление проводов так же меняется от темепратуры. Причем в случае например с нагреваемой камерой часть проводов, которая находится вместе с датчиком нагревается и меняет сопротивление, а часть за пределами камеры меняется с изменением температуры в комнате.

В случае рассмотренном выше при сопротивлении проводов 0,5 ома при нагреве на каждые 250 градусов сопротивление проводов может измениться практически вдвое. Дав дополнительно 1,2 градуса Цельсия погрешность.

Для исключения влияния сопротивления проводов применяют трехпроводную схему подключения датчика температуры. При такой схеме подключения прибор измеряет суммарное сопротивление датчика с проводами и сопротивление двух проводов (или одного провода и умножает его на 2) и вычитает сопротивление проводов из суммарного, выделяя тем самым чистое сопротивление датчика. Такая схема подключения позволяет получать достаточно высокую точность при значительных влияниях сопротивлений проводов на тчоность измерения. Однако данная схема не учитывает, что провода ввиду погрешностей изготовления могут обладать разным сопротивлением (в следствии неоднородности материала, изменения сечения по длине и пр.)  такие погрешности вводят меньшие отклонения в отображаемой температуре чем при двух проводной схеме, однако при больших длинах проводов могут быть существенны. В таких случаях может потребоваться применение четырех проводной схемы подключения, в которой прибор измеряет непосредственно сопротивление датчика без учета соединительных проводов.

В каких случаях можно применять двух проводную схему подключения:

1. Диапазон измерения не большой (например 0…40 градусов) и требуется невысокая точность (например 1 градус)

2. Соединительные провода имеют большое сечение и длина их не велика, т.е сопротивление проводов мало по сравнению с сопротивлением датчика и не вносит существенной погрешности. Например суммарное сопротивление 2 проводов 0,1 ом, а сопротивление датчика меняется на 0,5 Ома на градус, требуемая точнось 0,5 градуса, таким образом сопротивление проводов вносит погрешность меньше, чем допустимая погрешность.

Трехпроводная схема подключения датчиков температуры сопротивления:

Наиболее распространненная схема подключения, применяемая для измерений на удалении датчика от 3 до 100 м, позволяющая в диапазоне до 300 градусов иметь погрешность порядка 0,5 %, т.е. 0,5 С на 100 С.

Четырех проводная схема подключения:

Применяется как правило для прецизионных измерений с точностью 0,1 С и выше.

Прозвонка (проверка) датчиков температуры сопротивления:

Для прозвонки датчиков температуры требуется обычный тестер показывающий сопротивление, для датчиков с сопротивлением при нуле градусов до 100 ом включительно потимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Прозвонку можно производить при комнатной температуре, либо при другой заранее известной температуре входящей в рабочую зону датчика (например поместив датчик в сосуд с водо-ледяной смесью 0 градусов или кипящий чайник примерно, с поправкой на давление, 100 градусов).

При прозвонке определяется, какие провода соединены между собой накоротко возле датчика, сопротивление между такими проводами как правило существенно меньше чем сопротивление датчика (это сопротивление между выводами 1,3 и 2,4). Сопротивление между такими выводами для стандартных датчиков составляет от 0 до 5 Ом, в зависимости от сечения и длинны соединительных проводов. Найдя провода с таким значением сопротивления мы однозначно можем определить какие выводы куда подключать. При трехпроводной схеме выводы 1 и 3 равнозначны т.е. если их подключить наоборот на измерение это никак не повлияет. При четырехпроводной схеме пары проводов 1,3 и 2,4 между собой равнозначны, и внутри пары между собой провода тоже равнозначны, т.е. первый с третим можно переставлять между собой, и второй с четвертым можно переставлять, и целиком пару 1,3 можно переставить с парой 2,4 на результаты измерений это не повлияет.

Кроме этого проверяется, что датчик рабочий, т.е. выдает то сопротивление которое должен при данной температуре (измерение между выводами 1 и 2).

Таблицу значений сопротивлений для основных типов датчиков при разных температурах можно посмотреть тут.

Кроме этого нужно убедиться, что датчик не замыкает на корпус термопреобразователя, прозвонив на мегаомном диапазоне (20…200 МОм) сопротивление между проводами и корпусом датчика, при этом руками касаться контактов корпуса, проводов и щупов нельзя. Если на мегаомах тестер показывает не бесконечное сопротивление, то скорее всего в корпус датчика попал жир или влага, такой датчик может работать некоторое время, но точность показаний будет снижаться, показания могут плавать.

Каким образом можно подключить датчик температуры сопротивления если его схема подключения не совпадает со схемой на приборе?

Рассмотрим различные варианты:

1. в наличии есть двухпроводный датчик температуры

Соответственно если подключить требуется к прибору с трехпроводной или четырехпроводной схемой, то можно установить соответственно одну или две перемычки на контактах прибора, в местах, где подключаются короткозамкнутые провода. На рисунках 4 и 5 это обозначено перемычками на контактах 1,3 и 2,4.

Подключение двухпроводного датчика по трех- и четырехпроводной схеме

Несомненно такое подключение приведет к погрешности измерения, и если прибор не позволяет её скомпенсировать, то можно в требуемом диапазоне измерения определить погрешность показаний используя образцовый термометр и рассчитать корректировку, которую нужно прибавлять к показаниям. Это позволит временно решить проблему и не останавливать технологический процесс.

2. в наличии есть трехпроводный датчик температуры

Если подключать такой датчик по двухпроводной схеме рекомендуется соединить два короткозамкнутых у датчика провода вместе, для уменьшения споротивления соединительных проводов (так же можно один из короткозамкнутых проводов заизолировать и не подключать или откусить кусачками). Датчик будет работать в двухпроводной схеме не внося никакой дополнительной погрешности.

Подключение датчиков температуры | Автоматизированные системы управления климатом на компостном производстве и выращивании грибов

При использовании термометров сопротивления для измерения температуры внести дополнительную погрешность могут и провода подключения датчиков, так как провода также имеют свое собственное сопротивление, которое зависит от температуры окружающей среды.

Термометры сопротивления подключаются по двухпроводной и по трехпроводной схеме.

Термометры сопротивления подключаются медными проводами, т.к. медные провода имеют низкое удельное сопротивление.

Rизм — измеренное сопротивление;

Rt — сопротивление датчика;
r1, r2 — сопротивления проводов подключения.

Сопротивление проводов подключения датчиков зависит от температуры, окружающей среды, поэтому эта погрешность зависит от температуры.

Поэтому двухпроводную схему подключения используют только при небольшой длине проводов, в тех случаях, когда сопротивление проводов намного меньше погрешности измерительного преобразователя.

При удалении датчика на большие расстояния следует применять трехпроводную схему подключения. Все три провода должны быть выполнены из одного и того же медного кабеля с одинаковым сечением и длиной. Максимальная длина проводов не должна превышать 150 м.

Иногда грибоводы стараются сэкономить на стоимости проводов подключения и подключают датчики двумя проводами, даже если оборудование поддерживает трехпроводную схему подключения. Рассмотрим на примере, к чему это может привести.

Предположим, датчик температуры расположен в центре камеры выращивания, длина провода подключения составляет 20 м, удельное сопротивление провода 0,1 Ом/м, относительное изменение сопротивления меди равно примерно 0,004/°С. Сопротивление проводов подключения будет равно r1+r2 = 20*0,1+20*0,1 = 4,0 Ом при 20 °С; 3,92 Ом при 15 °С; 4,08 Ом при 25 °С. Это приведет к погрешности, вносимой проводами: 10,0 °С при 20 °С; 9,8 °С при 15 °С; 10,2 °С  при 25 °С.

Как правило, приборы позволяют ввести коррекцию показаний датчика температуры, в наших приборах это называется «смещение характеристики преобразования». В вышеизложенном случае при использовании двухпроводной схемы подключения следует ввести в прибор коррекцию показаний датчика на 10 °С, но погрешность, вызванная температурными изменениями сопротивления проводов подключения, останется и составит 0,2 °С.

Мы рассмотрели случай, когда провода в основном проходят внутри камеры выращивания, где диапазон изменения температур небольшой. Если же часть проводов проходит по коридору, в котором температуры не регулируется, погрешность из-за двухпроводной схемы подключения будет еще выше.

В камерах инкубации диапазон поддерживаемых температур намного ниже — от 25 до 30 °С. Поэтому для экономии провода внутри камеры инкубации допустимо проложить двухпроводную линию, а после выхода из камеры инкубации и до прибора — трехпроводную линию.

Все приборы, изготавливаемые нашим предприятием для грибоводства, позволяют выполнять преобразование сопротивления в температуру с погрешностью не больше 0,1 °С. Это позволяет после окончания монтажа системы ввести в прибор поправки, компенсирующие как погрешность датчика, так и погрешность, вносимую проводами подключения.

Для этого после окончания прокладки кабелей подключения датчиков следует выполнить сравнение показаний прибора по каждому каналу с показанием образцового термометра (см. «Проверка правильности показаний датчиков температуры”). Полученные поправки нужно ввести в прибор и убедиться, что отклонение показаний датчиков от показаний образцового термометра не превышает 0,1°С.

1-, 2- и 3-проводной датчик температуры охлаждающей жидкости Схема подключения

Одним из наиболее важных датчиков в автомобиле является датчик температуры охлаждающей жидкости. Этот датчик отвечает за сообщение компьютеру о температуре охлаждающей жидкости двигателя. ЭБУ использует эту информацию для корректировки состава топливной смеси и угла опережения зажигания.

Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT) представляет собой датчик на основе резистора, который измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя. Он отправляет показания на автомобильный компьютер (ECU), который регулирует количество впрыскиваемого топлива в камеру сгорания.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости необходима для понимания работы системы охлаждения двигателя автомобиля. Это может помочь вам устранить проблемы с системой охлаждения и избежать дорогостоящего ремонта. Датчик ECT поставляется с различными схемами подключения и цветами в зависимости от автомобиля. В этой мощной статье мы объясним, как читать схемы подключения 1-, 2- и 3-проводного датчика температуры охлаждающей жидкости.

Содержание

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости

В этой мощной статье мы будем давать больше общего, чем конкретного. Здесь вы узнаете общую схему подключения датчика ECT. Для получения информации о схеме подключения датчика ECT вашего конкретного автомобиля вы должны проверить точный цвет провода в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости зависит от года выпуска, марки и модели. Цвет датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя различается и имеет цветовую маркировку в зависимости от марки и модели. Ниже приведены схемы подключения 1-, 2- и 3-проводного датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя.

Я . Схема электрических соединений датчика температуры охлаждающей жидкости с одним проводом

Схема электрических соединений датчика температуры охлаждающей жидкости с одним проводом

Датчик температуры охлаждающей жидкости с одним проводом имеет только один провод, который идет к реле вентилятора радиатора.

Однопроводной датчик температуры охлаждающей жидкости Схема электрических соединений

Когда температура охлаждающей жидкости двигателя становится высокой (почти 98 градусов Цельсия), сопротивление однопроводного датчика температуры охлаждающей жидкости уменьшается (почти до нуля) и создает соединение с массой от корпуса двигателя.

Это заземление идет к контактам 85 реле радиатора в блоке предохранителей, чтобы активировать реле, и ток начинает течь от блока предохранителей к вентилятору радиатора, который в конечном итоге включает вентилятор радиатора.

II. 2-проводной датчик температуры Датчик температуры охлаждающей жидкости Схема подключения

2-проводной датчик температуры Датчик температуры охлаждающей жидкости Схема подключения

Подавляющее большинство датчиков ECT имеют 2-проводной тип. В двухпроводном датчике температуры охлаждающей жидкости датчик имеет два провода.

1. Опорный провод 5 В
2. Провод заземления

Датчик получает оба провода от ЭБУ. 2 Провод Датчик температуры охлаждающей жидкости Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости

В двухпроводном датчике температуры охлаждающей жидкости ЭБУ управляет радиатором вентилятор через реле. Датчик не имеет прямой связи с вентилятором радиатора. ЭБУ получает информацию от датчика температуры охлаждающей жидкости и решает включить или выключить вентилятор.

ЭБУ постоянно контролирует температуру охлаждающей жидкости, когда она достигает почти 98 градусов Цельсия; Затем ЭБУ заказывает вентилятор радиатора, подавая сигнал массы на реле радиатора в блоке предохранителей.

Когда температура охлаждающей жидкости падает, ЭБУ отключает вентилятор радиатора, отключая сигнал массы на реле радиатора в блоке предохранителей.

III. Схема подключения 3-проводного датчика температуры охлаждающей жидкости

3-проводного датчика температуры охлаждающей жидкости Схема подключения

Трехпроводной датчик температуры охлаждающей жидкости заменен двухпроводным датчиком температуры охлаждающей жидкости. Трехпроводной датчик температуры охлаждающей жидкости имеет следующие три провода.

1. Провод опорного напряжения 5 В
2. Провод заземления
3. Провод сигнала заземления для датчика температуры, установленного на панели

3-проводное подключение датчика температуры охлаждающей жидкости к ECU, а третий провод «Провод сигнала заземления для датчика температуры» идет к датчику температуры, установленному на кластере, обеспечивая сигнал заземления на датчик температуры.

В трехпроводных датчиках температуры охлаждающей жидкости ЭБУ не управляет указателем температуры в приборной панели. Датчик температуры охлаждающей жидкости формирует сигнал заземления в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Чем выше температура охлаждающей жидкости двигателя, тем меньше сопротивление датчика ЕСТ и наоборот.

Когда температура охлаждающей жидкости увеличивается, сопротивление датчика уменьшается, что посылает на датчик температуры высокий сигнал заземления, и вы видите, что индикатор датчика температуры полностью повернут на горячую индикацию.

Аналогично, при снижении температуры охлаждающей жидкости двигателя сопротивление датчика также уменьшается, что посылает на датчик температуры сигнал низкого уровня массы, а индикатор упирается в индикацию холода.

Часто задаваемые вопросы

Сколько проводов должно быть в датчике температуры охлаждающей жидкости?

Количество проводов в датчике температуры охлаждающей жидкости зависит от конкретной модели и марки датчика. Как правило, большинство датчиков температуры охлаждающей жидкости имеют от одного до трех проводов. Однако есть модели с большим или меньшим количеством проводов. Лучший способ определить правильное количество проводов для конкретного датчика — обратиться к инструкциям или спецификациям производителя.

Можно ли подключить датчик температуры охлаждающей жидкости наоборот?

Датчик температуры охлаждающей жидкости измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя и отправляет информацию в блок управления двигателем. Если датчик подключен наоборот, он все равно будет работать, но показания будут обратными. Например, если температура охлаждающей жидкости на самом деле высокая, датчик покажет холодную. Это вряд ли приведет к повреждению, но даст блоку управления двигателем неточную информацию о температуре охлаждающей жидкости двигателя.

Сопутствующая информация • Подробное руководство по датчику температуры охлаждающей жидкости, его работе и функционированию

• Полное руководство по расположению датчика температуры охлаждающей жидкости

• Трещины 9 диких симптомов неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости

• 7 быстрых шагов по замене датчика температуры охлаждающей жидкости

• Может ли неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости стать причиной того, что автомобиль не заводится, работает на холостом ходу или пропускает воспламенение

• Отличное руководство по тестированию датчика температуры охлаждающей жидкости

Регистрация

Схема, типы, преимущества и недостатки

В повседневной жизни мы все используем различные типы датчиков. Исходя из этого, датчик температуры является одним из видов датчиков, который чаще всего используется в различных формах, таких как микроволновые печи, водонагреватели, холодильники, термометры и т. д. Как правило, эти типы датчиков используются в самых разных приложениях для измерения количества прохладу или жар устройства и превратить его в читаемую единицу.

Знаете ли вы, как измеряется температура зданий, дамб, скважин, почвы:? Что ж, это можно сделать с помощью специального датчика температуры, чтобы вычислить показания температуры с помощью электрических сигналов. В этой статье обсуждается обзор датчиков температуры и их работы с типами и приложениями.

Что такое датчик температуры?

Датчик, который используется для измерения или поддержания фиксированной температуры в любом устройстве, называется датчиком температуры. Датчики такого типа играют ключевую роль в различных приложениях. Физические измерения, такие как температура, являются наиболее распространенными в промышленных приложениях. Датчик температуры обеспечивает измерение температуры в понятной форме с помощью электрического сигнала.

Температурный датчик

Эти типы датчиков доступны в различных формах, которые используются для различных методов управления температурой. Работа датчика температуры в основном зависит от напряжения на клеммах диода. Итак, изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода.

Измерение сопротивления на клеммах диода может быть выполнено и для изменения считываемых единиц измерения температуры, таких как Цельсий, Фаренгейт, Цельсия и отображается в виде числовых единиц измерения. В области геотехнического мониторинга датчики температуры используются для расчета внутренней температуры различных конструкций, таких как здания, плотины, мосты, электростанции и т. д.

Цепь датчика температуры

Ниже показана электрическая схема релейного выключателя, использующего датчик температуры. Как только цепь нагревается, реле запускает нагрузку. К этому реле можно приложить любое напряжение, например, 110 В переменного тока или 220 В переменного или постоянного тока, чтобы мы могли регулярно контролировать его при предпочтительной температуре. Эта схема проста и дешева в изготовлении. Для начинающих электроников это идеальная схема.

Цепь датчика температуры с релейным переключателем

Необходимые компоненты для создания этой цепи датчика температуры: источник питания постоянного тока на входе 9 В, термистор 10 кОм, транзистор BC547B, реле 6 В, диод 1N4007 и переменный резистор 20 кОм. Работа этой схемы может осуществляться с помощью 9-вольтовой батареи, адаптера или трансформатора. Эта схема включает 2 транзистора BC547B типа пары Дарлингтона. Таким образом, с помощью этих транзисторов можно увеличить чувствительность схемы, а также коэффициент усиления.

Требуемый диапазон нагрева можно отрегулировать с помощью переменного резистора, при котором вы хотите активировать реле. В этой схеме термистор играет ключевую роль, поскольку он обнаруживает тепло. Работа этой схемы довольно проста. Как только термистор нагреется, его сопротивление уменьшится, и это позволит потоку тока активировать транзисторы.

Когда оба транзистора срабатывают, они позволяют активировать напряжение на реле. Итак, теперь нагрузка, которая подключена к этому реле, будет активирована. Эта схема очень полезна, например, при работе вентилятора при заданной температуре. Он активирует сигнал тревоги в чрезвычайных ситуациях, когда вы не хотите перегреваться.

Типы датчиков температуры

Датчики температуры подразделяются на два типа: контактные и бесконтактные, где датчики контактного типа в основном используются в опасных зонах. Кроме того, эти типы датчиков подразделяются на различные типы, которые обсуждаются ниже.

Датчик температуры контактного типа

Датчик температуры контактного типа используется для определения величины температуры внутри объекта посредством прямого физического контакта с ним. Эти датчики можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур. Датчики температуры контактного типа доступны в различных типах, таких как RTD, термопара, термометр, термистор и т. д.

Среди них термопары обычно менее дороги из-за использования простого материала и модели. Другой тип датчика — термистор, сопротивление которого уменьшается при повышении температуры.

Термопара

Наиболее популярным и часто используемым датчиком температуры является термопара благодаря его чувствительности, точности, широкому диапазону температур, простоте и надежности. Как правило, этот тип датчика состоит из двух разных металлических секций, таких как медь и константан, которые соединяются в процессе сварки.

Термопара

Конструкция этого датчика может быть выполнена из двух разных металлов, которые соединяются двумя проводами в двух точках. Напряжение между этими проводами повторяет изменение температуры. Хотя по сравнению с РДТ точность будет несколько меньше. Диапазон температур этого датчика составляет от -200 ° C до -1750 ° C, но они дороги.

Когда соединение двух металлов охлаждается или нагревается, может формироваться напряжение, которое может быть связано обратно с температурой. Поэтому это называется термоэлектрическим эффектом. Как правило, они не дорогие, когда их материалы и дизайн просты.

Выход термопары в основном зависит от ее типа, при этом обычная термопара подразделяется на различные типы, такие как K, J, T, N и E, которые называются термопарами из недрагоценных металлов. Термопары типов S, B и R называются термопарами из благородных металлов, а типы C и D называются термопарами из тугоплавких металлов.

Температурный диапазон термопар варьируется в зависимости от их типов, как показано ниже.

• Диапазон температур термопары типа «J» составляет от 0° до 750°C
• Диапазон температур термопары типа «К» составляет от -200° до 1250°C
• Диапазон температур термопары типа «Е» составляет от -200° до 900°C
• Диапазон температур термопары типа «Т» составляет от -250° до 350°C
• Диапазон температур термопары типа «N» составляет от 0° до 1250°C

Термисторы

Термисторы, также известные как термочувствительные резисторы, изготовлены из керамических материалов, таких как определенные оксиды металлов, которые покрыты стеклом. Принцип работы термистора заключается в том, что при повышении температуры его сопротивление увеличивается.

Термисторный датчик

В соответствии с принципом датчики подразделяются на два типа: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). При положительном температурном коэффициенте, когда температура материала увеличивается, сопротивление увеличивается, тогда как при NTC температура уменьшается, а сопротивление уменьшается. Сопротивление термистора будет увеличиваться при повышении температуры.

Этот тип датчика температуры демонстрирует предсказуемые, точные и значительные изменения при изменении различных температур. Огромное изменение — это не что иное, как температура, которая будет отражена быстро и точно. Термисторы более точны по сравнению с термопарами. Эти датчики изготавливаются из полимеров или керамики.

Термостаты

Датчики этого типа включают биметаллический сегмент, изготовленный из двух разнородных металлов, таких как никель, алюминий, медь или вольфрам. Эти металлы могут быть соединены вместе, чтобы получить биметаллическую полосу. Основной принцип работы термостата зависит от разности коэффициентов линейного расширения металлов. Таким образом, это подталкивает их к механическому движению из-за увеличения температуры.

Термостат

Биметаллическая пластина используется в качестве электрического переключателя в термостатическом управлении. Широкое использование этого заключается в управлении нагревательными элементами горячей воды в котлах, баках-аккумуляторах горячей воды, печах; системы охлаждения радиаторов в транспортных средствах и т. д.

Резистивный датчик температуры или резистивный датчик температуры

Резистивный датчик температуры может быть изготовлен из точных проводящих металлов, таких как платина, заключенных в катушку. Электрическое сопротивление RTD изменяется при изменении температуры. RTD также называется термометром сопротивления и рассчитывает температуру через сопротивление элемента RTD, используя температуру.

RTD

RTD или резистивные датчики температуры представляют собой металлическую фольгу термисторов, и это самый точный и дорогой тип датчиков температуры. RTD имеют PTC (положительные температурные коэффициенты), но отличаются от термисторов. Выход этого очень линейный, генерирующий очень точные измерения температуры.

Обычные типы резистивных датчиков температуры изготавливаются из платины, известной как ПТС или платиновый термометр сопротивления. Наиболее часто доступным типом датчика является датчик Pt100, который включает типичное значение сопротивления, например, 100 Ом при 0°C.

ICS на основе полупроводников

Эти типы интегральных схем на основе датчиков температуры доступны в двух различных типах, таких как локальная температура и удаленный цифровой тип. IC типа локальной температуры используется для расчета их температуры с помощью физических свойств транзистора. Удаленный цифровой тип используется для расчета внешней температуры транзистора.

Местные датчики температуры используют либо аналоговые, либо цифровые выходы. Аналоговые выходы представляют собой либо ток, либо напряжение, тогда как цифровые выходы можно наблюдать в различных форматах, таких как SMBus, I²C, SPI и 1-Wire. Эти датчики определяют температуру на печатных платах. Небольшой датчик температуры, такой как MAX31875, можно использовать в различных приложениях с батарейным питанием.

Работа удаленных цифровых датчиков температуры аналогична работе локальных датчиков температуры, которые используют физические свойства транзистора. Основное отличие состоит в том, что транзистор расположен вдали от микросхемы датчика. Некоторые ПЛИС и микропроцессоры содержат биполярный чувствительный транзистор для расчета температуры кристалла ИС.

Термометры

Устройство, подобное термометру, используется для расчета температуры жидкостей, твердых тел или газов. Как следует из названия, это комбинация двух терминов, таких как термос и метр, где термос — это не что иное, как тепло.

Термометр содержит жидкость, такую ​​как ртуть или спирт, внутри стеклянного цилиндра. Величина термометра линейно пропорциональна температуре. Как только температура повышается, увеличивается и количество термометров.

Термометр

При нагревании жидкости термометра она увеличивается в тонкой трубке. Этот термометр включает калиброванную шкалу, которая определяет температуру. Термометр имеет отмеченные числа рядом со стеклянной трубкой, которая указывает температуру, когда линия ртути достигает этой точки. Эта температура может быть сохранена в таких шкалах, как Кельвин, Цельсий или Фаренгейт. Таким образом, всегда разумно отметить, для какой шкалы отрегулирован измеритель.

Бесконтактный датчик температуры

Датчики температуры бесконтактного или бесконтактного типа не соприкасаются с целью. Таким образом, они рассчитывают температуру, используя излучение источника тепла. Распространенным типом бесконтактного датчика является ИК (инфракрасный) датчик, основная функция которого заключается в удаленном обнаружении энергии объекта и генерации знака для схемы, которая определяет температуру объекта с помощью точного плана калибровки.

Измерители такого типа не находятся в непосредственном контакте с целью, и они рассчитывают количество холода или тепла по всему излучению, испускаемому источником тепла. Датчики температуры бесконтактного типа используются в широком диапазоне. В Ковид 19пандемия, он используется для проверки температуры людей.

Еще несколько датчиков температуры обсуждаются ниже.

Температурный датчик LM35

LM35 IC — это датчик температуры, генерирующий аналоговый сигнал, аналогичный выходному. Выход этой ИС изменяется в зависимости от температуры вокруг нее. Этот тип ИС очень мал по размеру, а также дешев. Основной функцией этой ИС является расчет температуры в диапазоне от -55°C до 150°C.

Интерфейс этой ИС может быть выполнен с использованием любого микроконтроллера, который содержит функцию АЦП.
Эта микросхема может питаться от подачи регулируемого напряжения +5 В на контакт i/p, а контакт GND может быть подключен к GND схемы.

Инфракрасный датчик температуры

Инфракрасный датчик температуры обнаруживает электромагнитные сигналы в диапазоне от 700 до 14 000 нм. Раз ИК-спектр расширяется до 1 000 000 нм, то эти датчики не рассчитывают более 14 000 нм. Работа ИК-датчиков может осуществляться путем фокусировки ИК-энергии, генерируемой объектом, на фотодетекторы.

Эти фотосенсоры преобразуют энергию в электрический сигнал, который сравним с инфракрасной энергией, генерируемой объектом. Потому что ИК-энергия, генерируемая любым объектом, может быть пропорциональна его температуре. Электрический сигнал обеспечивает точное считывание температуры объекта. ИК-сигналы подаются на ИК-датчик через пластиковое окно.

Как правило, пластик не пропускает инфракрасные частоты; датчики используют прозрачную форму для определенных частот. Этот пластиковый материал отфильтровывает ненужные частоты, чтобы защитить электронику внутри ИК-датчика от грязи, пыли и т. д.

Датчик температуры воды

Датчик такого типа позволяет блоку управления распознавать перегрев двигателя или ненормальное повышение температуры. Подключение этого датчика может быть сделано в автомобилях рядом с термостатом в зависимости от производителей.

В некоторых автомобилях есть два типа датчиков температуры; один датчик используется для передачи данных от системы двигателя автомобиля к блоку управления, а другой используется от блока управления к панели управления. Когда температура двигателя автомобиля изменяется, потенциальная неодинаковость выхода устройства также может быть изменена, и это можно рассчитать с помощью блока управления двигателем.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости или ECTS (датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя) или датчик ECT в основном используются для измерения температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения, которая дает знак того, насколько высока температура двигателя в машина отдает. Датчик температуры охлаждающей жидкости работает через ЭБУ автомобиля, постоянно контролируя, чтобы убедиться, что двигатель автомобиля работает при оптимальной температуре или нет.

Для получения точных показаний температуры автомобиля ЭБУ передает регулируемое напряжение на CTS. Сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости меняется в зависимости от температуры; вот так ЭБУ отслеживает изменение температуры.

ЭБУ использует это значение для расчета температуры охлаждающей жидкости и, исходя из этого, регулирует состав топливной смеси, впрыск топлива, момент зажигания и управляет включением/выключением электрического вентилятора системы охлаждения. Эти данные также можно использовать для передачи точных показаний температуры двигателя на панель управления.

Датчик температуры тела человека

Температура тела человека, как и MAX30205, используется для расчета температуры тела человека. Этот датчик имеет точность до 0,1°C в диапазоне измерений от 37°C до 39°C.°C и разрешение 16 бит. Этот датчик температуры человеческого тела имеет сигнал тревоги перегрева для включения вентилятора через выходной гистерезис операционной системы.

Этот датчик преобразует измерения температуры в цифровую форму с помощью АЦП и сигма-дельта. Датчик температуры MAX30205 имеет три линии выбора адреса, используя 32 доступных адреса. Напряжение питания этого датчика находится в диапазоне от 2,7 В до 3,3 В, а ток питания составляет 600 мкА, а интерфейс с защитой от блокировки, совместимый с I2C, можно использовать в различных приложениях. Эта микросхема может использоваться в корпусе TDFN с 8 выводами и работает в диапазоне температур от 0 NC до -+50 NC.

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о датчиках температуры MCQ

Преимущества

К преимуществам датчиков температуры относятся следующие.

• Диапазон температур чрезвычайно широк: от -200°C до +2500°C
• Мостовая схема не требуется
• Время отклика очень быстрое
• Быстро реагирует на изменение температуры
• Они просты в исполнении
• Начальная стоимость меньше
• Сильный
• Термопара измеряет температуру в диапазоне от -200°C до +2500°C
• RTD измеряет температуру в диапазоне от -200°C до +850°C
• Термистор измеряет температуру в диапазоне от -100°C до +260°C
• Датчики IC измеряют температуру в диапазоне от -45°C до 150°C
• Термопара не потребляет дополнительной энергии, они очень просты в конструкции и прочны, имеют меньшую стоимость и т. д.

Термометры сопротивления

• имеют высокую точность, более стабильны, более линейны по сравнению с термопарой
• Термистор работает очень быстро и обеспечивает более высокую выходную мощность.

Датчики

• IC не дорогие, имеют максимальный выход и более линейны по сравнению с другими типами.

Недостатки

К недостаткам датчика температуры относятся следующие.

• Недостатки термопар: наименьшая стабильность, нелинейность, низкое напряжение, требуемое задание, чувствительность и т. д.
• Недостатки RTD: дорогой, абсолютное сопротивление лёссовое, требуемый источник тока не сильный по сравнению с термопарой.
• Недостатки термистора: требуемый источник тока, самонагрев, хрупкость, нелинейность, поддержка ограничена и т. д.
• Недостатки датчика IC: медленная работа, требуется электропитание, самонагрев, ограничения по конфигурациям, температура до 150°C и т. д.

Применения

Применения датчиков температуры включают следующее.

• Применяются в электродвигателях, накладных панелях, бытовой технике, компьютерах, оборудовании в промышленности, нагревательных электрических радиаторах, производстве пищевых продуктов, алкотестере и т. д.
• Другие области применения датчиков температуры включают транзит, энергетику и коммунальные услуги, HVAC, теплообменники, калибровку и контрольно-измерительные приборы, промышленные процессы, бурение, системы отопления, энергетику, лаборатории и т. д.
• Эти датчики используются для контроля температуры двигателя и управления работой двигателя.
• Температура бурения может контролироваться оператором бурения в рамках применения геотермальной энергии.
• Эти датчики используются для защиты электрических кабелей от возгорания от перегрева
• Пользователь может проверить температуру воды, чтобы можно было управлять водонагревателем для экономии энергии.
• Оператор может контролировать температуру подшипника и моторного масла
• С помощью этого датчика можно контролировать температуру в помещении, управляя системой охлаждения.