Hallo! Als Lieferant von thermischen Sensoren habe ich die große Vielfalt dieser Geräte und die Verwirrung, die sie verursachen können, aus erster Hand gesehen. Heute werde ich die Unterschiede zwischen verschiedenen thermischen Sensoren aufschlüsseln.
Beginnen wir mit den Grundlagen. Wärmesensoren sind Geräte, die die Temperatur erkennen und messen. Sie werden in einer Menge Anwendungen verwendet, von unseren alltäglichen Geräten wie Smartphones und Laptops bis hin zu spezialisierteren Dingen in Branchen wie Automobil, Medizin und Luft- und Raumfahrt.
Thermoelemente
Eine der häufigsten Arten von thermischen Sensoren ist das Thermoelement. Diese bösen Jungs bestehen aus zwei verschiedenen Metallen, die an einem Ende zusammen sind. Wenn es einen Temperaturunterschied zwischen dem zusammengeschlossenen Ende (der Hot Junction) und dem anderen Ende (der kalten Übergang) gibt, entsteht eine Spannung. Diese Spannung ist proportional zur Temperaturdifferenz, und so können wir die Temperatur messen.
Thermoelemente sind ziemlich hart. Sie können mit einer Vielzahl von Temperaturen umgehen, von wirklich kalt bis super heiß. Einige können sogar die Temperaturen bis zu 2300 ° C messen! Dies macht sie hervorragend für industrielle Anwendungen wie die Ofenüberwachung oder in der Automobilindustrie für die Messung der Abgastemperatur.
Aber sie sind nicht perfekt. Ihre Genauigkeit ist nicht so hoch wie einige andere Arten von Wärmesensoren. Und sie brauchen eine Referenztemperatur (die Kaltanschluss), um genau zu kalibrieren. Ohne ordnungsgemäße Kalibrierung können die Messwerte ausgeschaltet sein.
Widerstandstemperaturdetektoren (RTDs)
RTDs arbeiten nach dem Prinzip, dass sich der elektrische Widerstand eines Metalls mit Temperatur ändert. Die meisten RTDs bestehen aus Platin, da es eine sehr stabile und vorhersehbare Temperaturbeziehung hat.
Der große Vorteil von RTDs ist ihre Genauigkeit. Sie können sehr genaue Temperaturmessungen liefern, häufig mit einer Genauigkeit von ± 0,1 ° C oder sogar noch besser. Dies macht sie ideal für Anwendungen, bei denen eine hohe Präzisionstemperaturmessung von entscheidender Bedeutung ist, wie in der wissenschaftlichen Forschung oder in einigen medizinischen Ausrüstungsgegenständen mit hohem Ende.
RTDs sind jedoch etwas teurer als Thermoelemente. Und sie sind nicht so gut im Umgang mit extrem hohen Temperaturen wie Thermoelemente. Die obere Temperaturgrenze für die meisten Platin -RTDs beträgt etwa 850 ° C.
Thermistoren
Lassen Sie uns nun über Thermistoren sprechen. Dies sind Halbleiter -basierte thermische Sensoren. Es gibt zwei Haupttypen: negative Temperaturkoeffizient (NTC) und positive Temperaturkoeffizienten (PTC) Thermistoren.
NTC -Thermistoren sind diejenigen, auf die Sie wahrscheinlich öfter stoßen werden. Wie der Name schon sagt, nimmt ihr Widerstand mit zunehmender Temperatur ab. Sie sind wirklich empfindlich, was bedeutet, dass sie selbst kleine Temperaturänderungen erkennen können.
Zum Beispiel,Epoxidharz -NTC -Thermistorist eine Art NTC -Thermistor. Es ist mit Epoxidharz überzogen, was einen gewissen Schutz bietet und es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet macht. Die Werte von 10KOHM und 3892K beziehen sich auf seinen Widerstand bei einer bestimmten Temperatur und ihren Beta -Wert (was sich darauf bezieht, wie sich der Widerstand mit der Temperatur ändert).
Ein weiterer interessanter Typ ist derMit Epoxidhaut beschichteter medizinischer Thermistor. Diese sind für den medizinischen Gebrauch ausgelegt, wie bei Thermometern. Die Epoxidbeschichtung macht sie sicher, in Kontakt mit dem menschlichen Körper zu verwenden, und hilft auch bei der Aufrechterhaltung der Genauigkeit der Temperaturmessung.
100KOHM 4132K -Epoxybeschichtung NTC -Thermistorist eine weitere Variante. Die unterschiedlichen Widerstands- und Beta -Werte machen es für verschiedene Temperaturbereiche und Anwendungen geeignet.
NTC -Thermistoren sind relativ kostengünstig und haben eine schnelle Reaktionszeit. Ihr Temperaturbereich ist jedoch im Vergleich zu Thermoelementen begrenzter. Sie funktionieren normalerweise gut im Bereich von 50 ° C bis 150 ° C.
PTC -Thermistoren hingegen haben einen Widerstand, der mit der Temperatur zunimmt. Sie werden oft in über -Over -Temperaturschutzschaltungen verwendet. In einem Batterieladegerät kann beispielsweise ein PTC -Thermistor verwendet werden, um die Leistung abzuschneiden, wenn der Akku zu heiß wird.
Infrarot (IR) -Sensoren
IR -Sensoren unterscheiden sich ein bisschen von denen, über die wir bisher gesprochen haben. Sie müssen nicht direkt mit dem Objekt in Kontakt stehen, dessen Temperatur sie messen. Stattdessen erkennen sie die von einem Objekt emittierte Infrarotstrahlung. Alle Objekte über absoluter Null (- 273,15 ° C) emittieren die Infrarotstrahlung, und die Menge und Wellenlänge dieser Strahlung hängen von der Temperatur des Objekts ab.
IR -Sensoren eignen sich hervorragend zur Messung der Temperatur bewegender Objekte oder Objekte, die schwer zugänglich sind. In einer Produktionslinie können Sie beispielsweise einen IR -Sensor verwenden, um die Temperatur eines heißen Teils zu messen, wenn er sich entlang des Förderbandes bewegt, ohne die Produktion stoppen zu müssen.
IR -Sensoren können jedoch von Faktoren wie dem Emissionsgrad des Objekts (wie gut es infrarotstrahlung ausgibt), den Abstand zwischen dem Sensor und dem Objekt und dem Vorhandensein anderer Quellen für Infrarotstrahlung in der Umwelt beeinflusst werden.
Halbleiter -basierte integrierte Sensoren
Dies sind moderne thermische Sensoren, die häufig in einen einzelnen Chip integriert werden. Sie verwenden die Eigenschaften von Halbleitern, um die Temperatur zu messen. Sie sind klein, niedrig - Kosten und leicht zu interführen mit Mikrocontrollern oder anderen elektronischen Geräten.
Sie werden häufig in Unterhaltungselektronik wie Smartphones und Laptops verwendet, um die Temperatur der CPU oder der Batterie zu überwachen. Der Vorteil dieser Sensoren ist ihre Einfachheit und ihr geringem Stromverbrauch. Ihre Genauigkeit ist jedoch möglicherweise nicht so hoch wie einige der anderen Sensoren, die wir besprochen haben, insbesondere im Vergleich zu RTDs.
Welches zu wählen?
Wie entscheiden Sie also, welchen Wärmelsensor verwendet werden? Nun, es hängt von Ihrer Bewerbung ab.
Wenn Sie einen sehr weiten Temperaturbereich, insbesondere hohe Temperaturen, messen müssen, sind Thermoelemente eine gute Wahl. Bei hoher Präzisionstemperaturmessung sind RTDs der richtige Weg. Wenn Sie einen empfindlichen und kostengünstigen Sensor für einen moderaten Temperaturbereich wünschen, sind NTC -Thermistoren großartig. Bei Nicht -Kontakttemperaturmessungen sind IR -Sensoren die Antwort. Und für kleine, kostengünstige Kostenanwendungen in der Unterhaltungselektronik sind integrierte Sensoren auf Halbleiter basierender Sensoren perfekt.
Als Thermalsensor -Lieferant habe ich vielen Kunden geholfen, den richtigen Sensor für ihre Bedürfnisse zu wählen. Egal, ob Sie an einem kleinen DIY -Projekt oder einer großen industriellen Anwendung arbeiten, wir haben eine breite Palette von thermischen Sensoren, um Ihre Anforderungen zu erfüllen.
Wenn Sie sich für den Kauf von thermischen Sensoren interessieren oder Fragen darüber haben, welcher Sensor für Ihr Projekt geeignet ist, zögern Sie nicht, sich zu wenden. Wir sind hier, um Ihnen dabei zu helfen, die bestmögliche Wahl zu treffen und sicherzustellen, dass Sie die genauesten Temperaturmessungen erhalten.
Referenzen
- "Temperaturmesshandbuch" von Omega Engineering
- "Thermalsensoren: Prinzipien und Anwendungen" von einigen Brunnen - bekannte Branchenexperten (ich habe nicht die genauen Autorennamen von der Spitze meines Kopfes, aber Sie können mehr in einer guten Engineering -Bibliothek finden)
