Hőmérséklet-érzékelők. Negyedik rész Néhány további típusú hőmérséklet-érzékelő

A cikk előző részeiben termisztor és hőelemek. Ez a cikk más típusú hőmérséklet-érzékelőkről szól.

Hőmérséklet-érzékelők diódákból és tranzisztorokból

Ugyanazon hőmérsékleti tartományban, mint a félvezető hőellenállásánál, általában félvezető diódák vagy tranzisztorok pn-csomópontjai.

Ezen eszközök használata azzal magyarázható, hogy a hőmérsékleti tényezőjük a TKN feszültség. Az összes félvezető negatív és megközelítőleg azonos: -2 mV / ° C. Ennek igazolásához elegendő az alább leírt legegyszerűbb kísérlet elvégzése.

ha digitális multiméter a kínai termelésből szobahőmérsékleten „gyűrűs” szilícium-diódákat vagy tranzisztoros csomópontokat jelenít meg, majd a kijelzőn a kb. 690–700 számok szerepelnek. Ez nem más, mint a millivoltban kifejezett feszültségcsökkenés a p-n csomóponton előre irányban.

Ha egy ilyen méréskor a dióda vagy a tranzisztor kissé felmelegszik, legalább forrasztópáka, akkor a leolvasások csökkennek. Sőt, minél nagyobb a hevítés, annál észrevehetőbb a készülék leolvasásának kisebb irányú változása. Az ilyen érzékelőket leggyakrabban különböző elektronikus áramkörökben használják, például ahang erősítők az áramkör működési módjainak stabilizálására.

Speciális félvezető érzékelők

Érdemes megemlíteni itt precíziós analóg hőmérséklet-érzékelő LM335AZ, amely az állítható Zener-dióda egyik fajtája. Helyénvaló emlékeztetni erre Zener Diode TL431. Az érzékelőt a gyárban történő gyártás során kalibrálták, így a hőmérő vagy a termosztát gyártásakor nincs szükség kínos többlépcsős beállításra.

A műszaki dokumentáció szerint az LM335AZ pozitív hőmérsékleti együtthatója 10mV / ° K. A szokásos Celsius-fok Kelvin-fokra való konvertálásához a t ° K = 273 + t ° C képletet kell használni. E képlet szerint 0 ° C-on az érzékelő kimenetének feszültsége (273 + 0 ° C) * 10mV / ° K = 2730mV, például 50 ° C (273 + 50 ° C) * 10mV / ° K = 3230mV.

Az ilyen csodálatos tulajdonságok lehetővé teszik az érzékelő használatával történő létrehozását termosztátok, csak a hőmérsékletmérők, valamint a hőelemek hideg csomópontjának hőmérsékletének kompenzálására szolgáló rendszerek, amiről egy kicsit magasabb lesz szó. Az összes említett séma meglehetősen egyszerű, megtalálható a műszaki dokumentációban vagy ahogy nevezik, a dátumlapokban (adatlap). A dátumpajzsok meglehetősen könnyű megtalálni az interneten, bár angolul.

Hőmérséklet-érzékelők mikrokontrollerekhez

A modern körülmények között egyre több és többféle sémát hajtanak végre mikrokontroller, beleértve mindenféle hőmérsékletmérőt. Ha a mért hőmérséklet nem haladja meg a 125 ° C-ot, akkor ez teljesen használható félvezető érzékelők például DS1620, DS1820, DS1B820 és hasonlók.

Gyárilag kalibrálva az érzékelőknek nincs szükség kalibrálásra és beállításra, és a mért adatokat digitálisan továbbítják a mikrovezérlőhöz. A kapott hőmérsékleti értékek további felhasználását a vezérlőszoftver határozza meg.

Amellett, hogy közvetlenül dolgozik a mikrokontrollerrel, ezek az érzékelők rendelkeznek termosztát üzemmód: elegendő bármelyikük programozása ebbe az üzemmódba ahhoz, hogy a fűtés működését "be / ki" elv szerint vezéreljék, amikor a programozás során megjelölt hőmérsékleti pontok elérésre kerülnek.De ha más pontokra is szükség van, akkor újraprogramozásra van szükség, amit az érzékelőadatok hiányának tekinthetünk.

Azokban az esetekben, amikor a hőmérséklet mérési tartománya lényegesen magasabb, mint a fenti értékek hőelem.

Régi primitív hőmérséklet-érzékelők

Annak ellenére, hogy ilyen sok hőmérséklet-érzékelő van, még mindig meglehetősen primitív érzékelőket használnak. Ezek elsősorban bimetállemezeken alapuló érzékelők, amelyeket leggyakrabban használnak elektromos vasalókban és elektromos kandallókban, valamint mérő típusú hőmérséklet-érzékelők vagy expanziós érzékelők. A folyadék tágulását zárt térfogatban használják.

Az ilyen érzékelők egyik fajtája fel van szerelve például az Aricton háztartási kazánok fűtőelemeivel. Az egyik alapon maga a melegítő, egy cső alakú hőmérséklet-érzékelő és egy állítható érintkező: a beállított hőmérséklet elérése után kikapcsoltak. A kialakítás annyira egyszerű, hogy csak egy telepítőszálat és két terminált tartalmaz a hálózathoz történő csatlakozáshoz.

Valamivel bonyolultabb ipari hőmérséklet-érzékelők. Egy folyadékkal ellátott kapilláris csatlakozik egy skálával ellátott nyomásmérőhöz, amelynek vége érintkezésbe kerül a mérendő közeggel. Az ilyen nyomásmérő skáláját kalibrálják Celsius fok, és a nyíl olyan érintkezőrendszerrel van felszerelve, amellyel beállíthatja a hőmérséklet-változás határait. Az érintkezők természetesen vezérlik a fűtés működését, vagy egyszerűen egy riasztást.

Boris Aladyshkin