טמפרטורה היא הדאגה העיקרית עבור רוב תעשיות התהליכים. התכונה העיקרית של הטמפרטורה היא שעלייה או ירידה בטמפרטורה תשפיע על אנרגיית התנועה של חלקיקים בחלק. באופן כללי, חיישן או מתמר הם מכשיר פיזי שיכול להמיר סוג של משתנה תהליך לסוג אות רצוי. המאמר יסביר בקצרה מהם חיישני הטמפרטורה.
טמפרטורה היא אחת הכמויות הנמדדות יותר של ציוד או תנאי הסביבה שלו, במיוחד עבור רכיבים אלקטרוניים. הסיבה לכך היא שמכשירים ומעגלים אלקטרוניים מייצרים חום ודורשים סוג כלשהו של ניהול תרמי. ישנם סוגים רבים של חיישני טמפרטורה המתאימים ליישומים כאלה ומספקים פונקציות או מפרטים שונים. לדוגמה, חיישן טמפרטורה יכול לספק פלט אנלוגי או דיגיטלי. להלן כמה סוגים נפוצים מאוד של חיישני טמפרטורה: תרמיסטורים של מקדם טמפרטורה שלילי, גלאי טמפרטורת התנגדות, חיישני צמד תרמי, חיישני מוליכים למחצה, חיישני אינפרא אדום וכו'.
עלות חיישן הטמפרטורה תלויה בסוג העבודה לה הוא מתאים. עם זאת, דיוק המדידה של חיישן הטמפרטורה יקבע את מחירו. לכן, העלות תלויה בדיוק של חיישן הטמפרטורה. חיישני טמפרטורה נוכחיים נועדו להפחית עלות ויעילות.
חיישן תרמיסטור: זהו קיצור של תרמיסטור מקדם טמפרטורה שלילי. זהו סוג מיוחד של נגד שההתנגדות שלו משתנה בהתאם לטמפרטורה. הפלט של התרמיסטור אינו ליניארי בשל אופיו האקספוננציאלי; אך ניתן לבצע ליניאריזציה בהתאם ליישום שלו. טווח הפעולה היעיל של חיישן התרמיסטור הוא בין -50 ל-250 מעלות עבור תרמיסטורים מכוסים בזכוכית או 150 מעלות עבור תרמיסטורים סטנדרטיים.
גלאי טמפרטורת התנגדות: גלאי טמפרטורת התנגדות הוא אחד מהחיישנים שמודדים בצורה מדויקת מאוד. בגלאי טמפרטורת התנגדות, ההתנגדות פרופורציונלית לטמפרטורה. החיישן עשוי ממתכות פלטינה, ניקל ונחושת. יש לו מגוון רחב של פונקציות מדידת טמפרטורה וניתן להשתמש בו למדידת הטמפרטורה בטווח של -270oC עד +850oC. RTD צריך מקור זרם חיצוני כדי לעבוד כראוי. כדי להשתמש ב-RTD למדידת טמפרטורה, עליו להיות מחובר לגשר Wheatstone ולמקור זרם קבוע. מדוד את פלט המתח כדי לקבוע את ההתנגדות. לאחר מכן, ניתן לגזור את הטמפרטורה מיחס ההתנגדות-טמפרטורה הליניארי של RTD נתון.
חיישני צמד תרמיים הם חיישני טמפרטורת מגע נפוצים מאוד. הם קומפקטיים, זולים, פשוטים לשימוש ויכולים להגיב במהירות לשינויי טמפרטורה. הוא מורכב מאלמנט חישה, שיכול להיות מצופה זכוכית או אפוקסי, ויש לו 2 חוטים כך שניתן לחבר אותם למעגל. הם מודדים טמפרטורה על ידי מדידת שינויים בהתנגדות הנוכחית. לתרמיסטור יש שתי צורות, NTC או PTC, ובדרך כלל יש לו עלות נמוכה יותר.
חיישן מוליכים למחצה: חיישן מוליכים למחצה הוא מכשיר המופיע בצורה של IC. בדרך כלל, חיישנים אלה נקראים חיישני טמפרטורה IC. חיישן טמפרטורת פלט נוכחי, חיישן טמפרטורת פלט נגד, חיישן טמפרטורת סיליקון פלט נגד, חיישן טמפרטורת דיודה, חיישן טמפרטורת פלט דיגיטלי. חיישני טמפרטורת מוליכים למחצה נוכחיים מספקים ליניאריות גבוהה ודיוק גבוה בטווח פעולה של כ-55°C עד +150°C.
חיישן האינפרא אדום הוא מכשיר אלקטרוני, וחיישן האינפרא אדום הוא חיישן טמפרטורה ללא מגע. הם מכשירים רגישים לאור שיכולים לזהות קרינת אינפרא אדום (IR) מאזורים מסביב או מחפצים כדי למדוד חום. חיישנים אלו מחולקים לחיישני אינפרא אדום תרמיים וחיישני אינפרא אדום קוונטיים.
המאמר מציג בעיקר מהם חיישני מדידת הטמפרטורה. אתה יכול ללמוד שישנם סוגים רבים של חיישני טמפרטורה המתאימים ליישומי מדידת טמפרטורה ולספק פונקציות או מפרטים שונים על ידי עיון בטקסט המלא. לדוגמה, חיישן טמפרטורה יכול לספק פלט אנלוגי או דיגיטלי. להלן כמה סוגים נפוצים מאוד של חיישני טמפרטורה: תרמיסטורים של מקדם טמפרטורה שלילי, גלאי טמפרטורת התנגדות, חיישני צמד תרמי, חיישני מוליכים למחצה, חיישני אינפרא אדום וכו'.
