Sensore di temperatura

Il sensore di temperatura è un dispositivo che consente di valutare il valore di un parametro e, se necessario, trasferire ulteriormente le informazioni lungo il circuito di controllo. Oggi, i singoli tester sono equipaggiati con questo tipo di dispositivi, il che rende conveniente l'uso. I sensori di temperatura variano nel design e nella funzionalità.Altri sono progettati per valutare la condizione del latte, altri sono adatti per i metalli fusi.

Storia dei termometri

I ricercatori non sono d'accordo su chi ha inventato il termometro. Candidati per il ruolo:

1. Galileo Galilei.
2. Cornelis Drebbel.
3. Robert Flood.
4. Santorio Santorio.

Più Philo di bizantino e airone di Alessandria erano a conoscenza delle proprietà mutevoli delle sostanze sotto l'azione della temperatura. In particolare, gli antichi interessati all'aria. Si noti che quando la temperatura del matraccio sigillato, parzialmente riempita d'acqua, il livello della separazione dei supporti si muove. Questo è molto simile ai moderni dispositivi di mercurio. Galileo Galilei chiamò l'inventore di questa classe di dispositivi: lo scienziato progettò i termoscopi. La differenza è la mancanza di scala. Sensore di misurazione

Costretto a riconoscere il pioniere di Robert Flud, che fu il primo a quantificare la misurazione del turno nel 1638.Il design ha avuto un grande successo. Qualcosa di simile è usato nell'industria e oggi. Nel 1613 e nel 1611, Santorio Santorio e Francesco Sagredo hanno già sperimentato la scala. Il termine "termometro" è menzionato per la prima volta nell'edizione La Récréation Mathématique del 1624.

Divenne presto chiaro che il coefficiente termico di espansione dell'acqua non era elevato, già nel 1654 apparve un analogo con l'alcool, dal 1730 il progetto acquisì un aspetto praticamente moderno( la scala della fisica di Reaumur è ancora utilizzata in Francia).Gli scienziati hanno attivamente sperimentato con altri liquidi. Parallelamente, il lavoro era in corso sulla scala: nel 1665, Christian Huygens propose punti di ebollizione standard e punti di congelamento per l'acqua.

Non esisteva una nozione unica del grado di grado fino a quando, nel 1742, Celsius divise la distanza tra i due punti menzionati sopra in cento parti uguali( nella versione originale, il punto di ebollizione dell'acqua fu preso come zero, il 100% del ghiaccio sciolto).Apparecchio apparso nella vista corrente. Nel 1848, William Thomson( Lord Kelvin) dimostrò la possibilità di creare una scala assoluta con zero al di sotto della quale la temperatura non sarebbe più caduta( meno 273,16 gradi Celsius - zero sulla scala Kelvin).I gradi di magnitudine Celsius e Kelvin sono uguali.

La forma finale della composizione del termometro è stata presa nel 1714, grazie a Daniel Fahrenheit, che ha determinato che il massimo coefficiente di espansione termica è caratterizzato dal mercurio. Nel 1724, il soffiatore di vetro offrì la propria scala, il nome del dispositivo è la storia di Ray Bradbury( la temperatura di una miscela di acqua, sale e ghiaccio è stata presa come punto di riferimento).La storia non finisce qui e nel 1999 apparve il primo termometro temporale senza contatto. Simili sono usati, ad esempio, per far apparire il latte, destinato al cibo. Funzionamento del sensore

Come misurare la temperatura

Le proprietà termometriche delle sostanze sono utilizzate per le misurazioni. Sembra banale, come la frase "olio oleoso", ma questa è la realtà.Le sostanze dipendono dalla temperatura:

1. Dimensioni geometriche. La qualità menzionata è stata notata dagli antichi sull'esempio di aria e acqua. Nel mondo di oggi, la capacità di espansione termica diversa di due metalli dissimili è usata più spesso. Sono collegati in una striscia, "back to back", si scopre il sensore. Il termometro si chiama bimetallico. Proprietà simili in una coppia mostrano, ad esempio, ferro e zinco. Le due strisce, unite insieme da rivetti, si piegheranno quando riscaldate. Resistenza elettrica
2. .La qualità viene utilizzata attivamente nella tecnologia dei semiconduttori. Tutti i frigoriferi economici, dove è irrazionale utilizzare una termocoppia, sono forniti con resistenze simili. La proprietà funziona in pratica. Naturalmente, le proprietà dei materiali sono diverse, il tasso di variazione dei parametri non è lo stesso.
3. Forza elettromotrice. Gli scienziati hanno scoperto che i singoli semiconduttori sono in grado di formare un potenziale quando riscaldati. Le qualità simili sono caratterizzate da minerali. Ad esempio, la famosa tormalina, chiamata per la sua capacità di attrarre cenere( quando riscaldata, la superficie del cristallo ha acquisito una carica che ha causato il fenomeno specificato).Spettro di radiazioni
4. .Un corpo collocato in un ambiente freddo emette onde di natura elettromagnetica. E sul grafico della densità delle radiazioni, sembra una gobba con un vertice spostato a sinistra. Maggiore è la temperatura, più forte è la scala della scala spostata verso l'alto. Ad esempio, il sole è così caldo che il massimo della radiazione solare cade sullo spettro visibile nell'area verde. Allo stesso modo, un fabbro vede il metallo rovente cambiare tonalità mentre le pellicce accendono il fuoco. I termometri spettrali consentono misurazioni remote.

Classificazione ampliata dei termometri

Facciamo una prenotazione che nell'ambito della revisione non separiamo i pirometri dall'argomento. Questa è una classe leggermente diversa di dispositivi, viene utilizzata attivamente per scopi simili come sensori di temperatura. Quindi, è consuetudine distinguere tra: termometri di espansione

• .Basato sulla capacità dei corpi di modificare le dimensioni geometriche: termometri a liquido di vetro

1. - fuori dalla finestra. Già considerati sensori di temperatura. Il mercurio viene spesso usato come liquido per una serie di motivi: preserva lo stato di aggregazione in una vasta gamma di condizioni ambientali, non bagna il vetro ed è facilmente estraibile da componenti naturali. Gli svantaggi includono la tossicità, un piccolo coefficiente di espansione della temperatura e il congelamento già a meno 35 gradi Celsius. Questo ricorda i benefici dei termometri ad alcool. I termometri per misuratori
2. si basano sulla dipendenza dalla temperatura della tensione di vapore di una sostanza nella camera di lavoro. Tali sistemi sono prontamente usati come termostati di vecchi frigoriferi, dove non c'è elettronica. Pro: il sistema non ha bisogno di alimentazione elettrica, il che semplifica enormemente il design del dispositivo. Questi sensori di temperatura si trovano nell'area dell'evaporatore, attraverso un tubo collegato al controller( situato nel vano frigorifero), dove è presente un relè.

• I sensori termometrici e termometri a resistenza includono termocoppie e termistori. Questo è un argomento banale, tocciamo un po 'più in basso. I materiali utilizzati per questi sensori di temperatura sono metalli, semiconduttori e altre classi della tavola periodica. Termometro a resistenza

Design

Il dispositivo che visualizza l'interfaccia tra due supporti è riconosciuto come il primo e il più utilizzato nella vita di tutti i giorni. Questo non è l'unico modello. Termometri peso utilizzati in precedenza. Questo consisteva in una palla di platino vuota, parzialmente riempita di mercurio e con un foro capillare sul fondo. Più è alta la temperatura, più l'aria nella sfera si espande. Di conseguenza, più goccioline di mercurio defluivano. Di conseguenza, l'equilibrio è seguito, la temperatura è stata giudicata dalla massa rimanente.

Viene utilizzato come riferimento un termometro a resistenza di platino( da 13,81 a 903,89 gradi Kelvin) e uno di germanio sotto( fino a 4,2 K).Oltre il limite specificato già usato platino. Infine, un pirometro quasi monocromatico viene usato sopra 1337,58 gradi Kelvin. Con l'aiuto di questi strumenti ottenuti dati sul mondo.È logico utilizzare questi dispositivi per la taratura. Il pirometro quasi monocromatico sta già lavorando sulla base di una stima dello spettro, non ha alcuna relazione con la resistenza. Ad una temperatura di 6300 K, la maggior parte delle leghe viene già aspirata in vapore e i pirometri delle radiazioni a microonde vengono utilizzati al di sopra del marchio sopra menzionato e fino a 100.000 K.

Il principio di funzionamento della costruzione di un pirometro ottico quasi monocromatico si basa sul confronto dello spettro del corpo in esame con lo spettro del filamento di riferimento( tungsteno).Il dispositivo include un obiettivo, il mirino è dotato di un filtro che trasmette uno spettro di onde prevalentemente visibile.È possibile regolare il riscaldamento del filo con un reostato, per vederlo sullo sfondo del corpo in esame. Quando gli oggetti diventano indistinguibili( fusione), viene raggiunta la temperatura desiderata del tungsteno. L'accuratezza dipende fortemente dallo sperimentatore: il metodo è contro-indicativo alla cecità ai coloriIl limite superiore di misurazione è limitato dal punto di fusione del filo.

Altri pirometri quasi monocromatici che utilizzano filtri separano alcuni componenti dello spettro. Ad esempio, rosso e blu, e quindi con la loro intensità determinano la temperatura. I sensori fotometrici sono già utilizzati qui: la luce incidente modifica le proprietà dei materiali semiconduttori. Dispositivi noti che valutano l'intera gamma di emissioni. Stiamo parlando della luminosità integrale, quando l'immagine dell'oggetto è focalizzata sull'elemento sensibile.

Sotto il punto 4.2 K, viene applicato un numero di scale di riferimento. Per temperature ultra basse da 0,01 a 0,8 K, viene utilizzata la dipendenza dalla suscettività magnetica di una sostanza sul grado di riscaldamento( è più appropriato parlare di raffreddamento).Nel resto dell'intervallo vengono utilizzate le dipendenze della pressione del vapore elio( 3 e 4).

Oltre ai principi elencati nella sezione precedente, sono note alternative che non vengono utilizzate nella vita di tutti i giorni. Se non si prendono in considerazione i dispositivi dal tema di costruzione. Stiamo parlando di termocamere, dove viene utilizzata una valutazione visiva del terreno generale. A questo proposito, i dispositivi assomigliano a pirometri ottici. Il costruttore, solo ad occhio, trova le aree che sono molto distraenti dal quadro generale, prende le opportune misure correttive. Il resto dell'imager funziona sulla base di una matrice di elementi fotosensibili. Lo strumento non include la misurazione della temperatura( solo una valutazione qualitativa).

Non parleremo di termocoppie e resistenze, l'informazione per la maggior parte dei lettori è già nota. Ricordiamo solo che due classi di dispositivi sono spesso utilizzate nella vita di tutti i giorni. Comprese le sonde dei tester sopra. La dipendenza dalla temperatura della resistenza è generalmente lineare, l'angolo dipende dal materiale. Per quanto riguarda le termocoppie, i sensori sono costituiti da due semiconduttori dissimili. Un cambiamento di temperatura porta alla formazione del potenziale alle conclusioni della struttura.

Oggi i sensori elementari sono spesso inclusi nella composizione dei microchip. Questa non è una novità per cui le soluzioni integrate sono molto più facili da usare. Allo stesso modo, il sensore di movimento viene fornito con il riempimento elettronico per amplificare il segnale originale ad un valore accettabile. Immettere l'ambito delle funzionalità dei sensori di temperatura integrati e di altre funzioni. I principi della misurazione della temperatura sono pochi, se non si tiene conto dell'esotico, come suscettibilità magnetica, sono tutti semplici. Negli elettrodomestici, ad esempio, vengono spesso utilizzate lastre bimetalliche.