Temperatuur sensoren. Deel vier Nog een paar soorten temperatuursensoren

In de vorige delen van het artikel thermistor en thermokoppels. Dit artikel gaat over andere soorten temperatuursensoren.

Temperatuursensoren van diodes en transistors

In dezelfde temperatuurbereiken als voor halfgeleider thermische weerstanden, gewoon halfgeleiderdioden of pn-knooppunten van transistoren.

Het gebruik van deze apparaten wordt verklaard door het feit dat ze een temperatuurcoëfficiënt van spanning TKN hebben. Voor alle halfgeleiders is het negatief en ongeveer hetzelfde: -2mV / ° C. Om dit te verifiëren, volstaat het om het eenvoudigste experiment uit te voeren dat hieronder wordt beschreven.

als digitale multimeter van de Chinese productie bij "ring" -siliciumdioden of transistorovergangen bij kamertemperatuur, worden de getallen ongeveer 690 - 700 weergegeven op de indicator.Voor germanium halfgeleiderapparaten zullen de waarden 400 - 450 zijn, maar germaniumapparaten worden momenteel zeer zelden gebruikt. Dit is niets meer dan de spanningsval in millivolt bij de p-n-kruising in de voorwaartse richting.

Als ten tijde van een dergelijke meting de diode of transistor tenminste enigszins wordt opgewarmd soldeerbout, dan zullen de metingen afnemen. Bovendien, hoe groter de mate van verwarming, des te merkbaarder is de verandering in de meetwaarden van het apparaat in een kleinere richting. Meestal worden dergelijke sensoren gebruikt in verschillende elektronische circuits, bijvoorbeeld ingeluidsversterkers om de werkingsmodi van het circuit te stabiliseren.

Gespecialiseerde halfgeleidersensoren

Het is het vermelden waard hier precisie analoge temperatuursensor LM335AZ, wat een van de varianten is van een instelbare zenerdiode. Het is passend hier te herinneren Zener Diode TL431. De sensor is gekalibreerd toen deze in de fabriek werd vervaardigd, dus het is niet nodig om een ​​ondraaglijke aanpassing in meerdere fasen uit te voeren bij de vervaardiging van de thermometer of thermostaat.

Volgens de technische documentatie heeft de LM335AZ een positieve temperatuurcoëfficiënt van 10mV / ° K. Om de gebruikelijke graden van Celsius om te zetten in graden Kelvin, moet u de formule t ° K = 273 + t ° C gebruiken. Volgens deze formule heeft de sensoruitgang bij 0 ° C een spanning van (273 + 0 ° C) * 10mV / ° K = 2730mV en bij een temperatuur van bijvoorbeeld 50 ° C, (273 + 50 ° C) * 10mV / ° K = 3230mV.

Met dergelijke prachtige eigenschappen kunt u maken met behulp van deze sensor thermostaten, alleen temperatuurmeters, evenals schema's voor het compenseren van de temperatuur van de koude overgang van thermokoppels, zoals iets hoger zal worden besproken. Alle genoemde schema's zijn vrij eenvoudig, ze kunnen worden gevonden in de technische documentatie, of zoals het wordt genoemd, datumbladen (gegevensblad). Datumschilden zijn vrij gemakkelijk te vinden op internet, hoewel in het Engels.

Temperatuursensoren voor microcontrollers

In moderne omstandigheden worden steeds meer verschillende schema's uitgevoerd microcontrollers, inclusief allerlei temperatuurmeters. Als de gemeten temperatuur niet hoger is dan 125 ° C, is het heel goed mogelijk om te gebruiken halfgeleidersensoren zoals DS1620, DS1820, DS1B820 en dergelijke.

Wanneer ze in de fabriek worden gekalibreerd, hoeven de sensoren niet te worden gekalibreerd en aangepast en worden de gemeten gegevens digitaal naar de microcontroller verzonden. Verder gebruik van de verkregen temperatuurwaarden wordt bepaald door de besturingssoftware.

Deze sensoren werken niet alleen rechtstreeks met de microcontroller thermostaat modus: het is voldoende om een ​​van deze programma's in deze modus te programmeren om de werking van de kachel te regelen volgens het "aan / uit" -principe wanneer de temperatuurpunten die tijdens de programmering zijn aangegeven zijn bereikt.Maar als andere punten nodig zijn, is herprogrammering noodzakelijk, wat kan worden beschouwd als een gebrek aan sensorgegevens.

In gevallen waarin het temperatuurmeetbereik aanzienlijk hoger is dan de bovengenoemde waarden, worden gebruikt thermoelement.

Oude primitieve temperatuursensoren

Ondanks de aanwezigheid van een dergelijk aantal temperatuursensoren, worden nog steeds behoorlijk primitieve sensoren op grote schaal gebruikt. Dit zijn in de eerste plaats sensoren op basis van bimetalen platen die het meest worden gebruikt in elektrische strijkijzers en elektrische haarden, evenals meter temperatuursensoren of uitbreidingssensoren. Ze gebruiken de expansie van een vloeistof in een gesloten volume.

Een van de varianten van een dergelijke sensor is bijvoorbeeld uitgerust met verwarmingselementen van Aricton-verwarmingsketels. Op één basis bevindt zich de verwarming zelf, een buisvormige temperatuursensor en een instelbaar contact: zodra de ingestelde temperatuur werd bereikt, gingen ze uit. Het ontwerp is zo eenvoudig dat het slechts één installatiethread en twee terminals voor verbinding met het netwerk bevat.

Iets ingewikkelder industriële temperatuurmeter sensoren. Een capillair met een vloeistof is verbonden met een manometer met een schaal, waarvan het uiteinde in contact staat met het medium dat wordt gemeten. De schaal van een dergelijke manometer is gekalibreerd graden Celsius, en de pijl is uitgerust met een systeem van contacten waarmee u de grenzen van temperatuurverandering kunt instellen. De contacten kunnen natuurlijk de werking van een verwarming regelen, of gewoon een alarm.

Boris Aladyshkin