Czujniki temperatury

Czujniki temperatury to urządzenia, które przetwarzają wielkości nieelektryczne na mierzalne wielkości elektryczne. Dwoma głównymi grupa czujników temperatury są czujniki generacyjne oraz czujniki parametryczne. Najczęściej stosowanymi czujnikami temperatur są czujniki półprzewodnikowe, termopary, pirometry, czujniki rezystancyjne, a także czujniki ciśnieniowe.

Czujnik temperatury

Czujnik temperatury, w zależności od rodzaju, może służyć do pomiaru temperatury cieczy, gazów, elementów urządzeń, instalacji przemysłowych, a także elementów maszyn.

Podział czujników ze względu na budowę

Ze względu na budowę, czujniki temperatur, dzieli się na:

• kablowe (przewodowe),
• płaszczowe,
• głowicowe,
• puszkowe.

Czujnik rezystancyjny

Do grona czujników rezystancyjnych można zaliczyć termistory oraz termorezystory. Termorezystory są elementami, których rezystancja jest zmienna i mierzalna wraz ze zmianą temperatury otoczenia. Czujniki rezystancyjne pracują według zasady zmiany rezystancji metali wraz z ich temperaturą. W przypadku wzrostu temperatury, wzrasta amplituda drgań atomów w sieci krystalicznej przewodnika, a także wzrasta prawdopodobieństwo zderzeń elektronów swobodnych i jonów.

Sensory tradycyjne czy cienkowarstwowe

Termistory to urządzenia złożone najczęściej z tlenków, krzemiany metali, siarczki. Czujniki rezystancyjne, nazywane także sensorami, są wytwarzane w ramach dwóch technologii, co prowadzi do podziału na dwie grupy:

1. sensory tradycyjne
2. sensory cienkowarstwowe.

Sensory tradycyjne budowa

Sensory tradycyjne, nazywane także sensorami ceramicznymi, są to termorezystory drutowe, w których platynowy drut jest nawinięty na ceramiczny rdzeń.

Sensory cienkowarstwowe budowa

Druga grupa sensorów rezystancyjnych, to sensory cienkowarstwowe. Do ich wyprodukowania użyto technologii, która polega na napyleniu platyny na płytkę ceramiczną.

Zakresy pomiaru czujników rezystacyjnych

Drutowe czujniki rezystancyjne, w zależności od klasy urządzenia, mogą pracować w zakresie temperatur od -50 do nawet 600 stopni Celsjusza. Cienkowarstwowe czujniki rezystorów pracują na mniejszych zakresach temperatur i w zależności od klasy, dokonują pomiarów od 0 do 500 stopni Celsjusza.

Czujniki termoelektryczne, czyli termopary

Termopary to szczególna grupa czujników temperatur, która wyróżnia się bardzo dużą elastycznością konstrukcji, niezawodnością, a także wysoką dokładnością pomiaru. Bardzo często, termopary nie są uwzględniane jako standardowe czujniki temperatur i są traktowane jako osobne urządzenia. W związku z tym, termopary są wykorzystywane w wielu warunkach. Kluczowym elementem termoparów jest czujnik generacyjny, który stanowi ogniwo termoelektryczne. Każde ogniwo to zestaw dwóch przewodników, lub półprzewodników, które są wykonane z uwzględnieniem powtarzalnego efektu Seebecka (temperatura-SEM).