Temperaturni senzor

Temperaturno tipalo je naprava, ki omogoča vrednotenje vrednosti parametra in, če je potrebno, prenos podatkov po krmilnem krogu. Danes so posamezni preizkuševalci opremljeni s to vrsto vpenjal, kar omogoča udobno uporabo. Temperaturni senzorji se razlikujejo po obliki in funkcionalnosti. Druge so namenjene oceni stanja mleka, druge pa so primerne za staljene kovine.

Zgodovina termometrov

Raziskovalci se ne strinjajo glede tega, kdo je prvi izumil termometer. Kandidati za vlogo:

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

Več Filon bizantinskega in čaplja Aleksandrijskega se je zavedal spreminjajočih se lastnosti snovi pod vplivom temperature. Zlasti starodavni zanima zrak. Opaziti je, da se temperatura ločene bučke, delno napolnjene z vodo, premika. To je zelo podobno sodobnim napravam za živo srebro. Galileo Galilei je izumitelja tega razreda naprav imenoval - znanstvenik je izdelal termoskop. Razlika je v pomanjkanju obsega.

Prisiljen je prepoznati pionirja Roberta Fluda, ki je bil prvi, ki je meril premik leta 1638.Oblikovanje je izšlo izredno uspešno. Nekaj ​​podobnega se uporablja v industriji in danes. Leta 1613 in 1611 so Santorio Santorio in Francesco Sagredo že eksperimentirali z lestvico. Izraz "termometer" se prvič omenja v izdaji La Récréation Mathématique iz leta 1624.

Takoj je postalo jasno, da toplotni koeficient vodne ekspanzije ni bil visok, že leta 1654 se je pojavil analog z alkoholom, leta 1730 pa je model dobil praktično sodoben videz( obseg Reaumurjeve fizike se še vedno uporablja v Franciji).Znanstveniki so aktivno eksperimentirali z drugimi tekočinami. Vzporedno je potekalo delo na lestvici: leta 1665 je Christian Huygens predlagal standardna vrelišča in zamrzovalne točke za vodo.

Ni bilo nobenega pojma o stopnji stopnje, dokler leta 1742 Celsius razdaljo med zgoraj omenjenima točkama ni razdelil na sto enakih delov( v prvotni različici je bilo vrelišče vode vzeto kot nič, 100% ledu se je stopilo).V trenutnem pogledu je prikazana enota. Leta 1848 je William Thomson( Lord Kelvin) dokazal možnost ustvarjanja absolutne lestvice z nič, pod katero temperatura ne bi več padla( minus 273,16 stopinj Celzija - nič na Kelvinovi lestvici).Velikost Celzija in Kelvina sta enaka.

Končna oblika sestave termometra je bila leta 1714, po zaslugi Daniela Fahrenheita, ki je ugotovil, da je maksimalni koeficient toplotnega raztezanja označen z živim srebrom. Leta 1724 je steklarni ponudil svojo lestvico, ime naprave pa je zgodba Raya Bradburyja( temperatura mešanice vode, soli in ledu je bila vzeta kot referenčna točka).Zgodba se tu ne konča, leta 1999 pa se je pojavil prvi časovni brezkontaktni termometer. Podobno se uporablja, na primer, za vzgojo mleka, namenjenega za hrano.

Merjenje temperature

Za meritve se uporabljajo termometrične lastnosti snovi. Sliši se trivialno, kot je izraz "oljna mastna", toda to je realnost. Snovi so odvisne od temperature:

1. Geometrijske mere. Omenjeno kakovost so opazili že stari na primer zraka in vode. V današnjem svetu se pogosteje uporablja sposobnost različnega toplotnega raztezanja dveh različnih kovin. Povezani so v trak, "nazaj na hrbet", izkaže se senzor. Termometer se imenuje bimetalni. Podobne lastnosti v paru kažejo na primer železo in cink. Dva trakova, ki sta skupaj povezana z zakovicami, bosta upognjena, ko se segrejeta.
2. Električni upor. Kakovost se aktivno uporablja v polprevodniški tehnologiji. Vsi poceni hladilniki, kjer je nerazumno uporabljati termočlen, imajo podobne upore. Premoženje deluje v praksi. Seveda so lastnosti materialov različne, hitrost spremembe parametrov ni enaka.
3. Elektromotorna sila. Znanstveniki so odkrili, da lahko posamezni polprevodniki ob segrevanju tvorijo potencial. Podobne lastnosti so značilne za minerale. Na primer, slavni turmalin, poimenovan po svoji sposobnosti, da pritegne pepel( ko se segreje, je površina kristala pridobila naboj, ki je povzročil določen pojav).
4. Spekter sevanja. Telo v hladnem okolju oddaja valove elektromagnetne narave. In na grafikonu gostote sevanja je videti kot grba, katere vrh je premaknjen v levo. Višja kot je temperatura, močnejša je višina gore v frekvenčnem merilu. Na primer, sonce je tako vroče, da največ sončnega sevanja pade na vidni spekter v zelenem območju. Podobno kovač vidi rdečo kovino, ki spreminja odtenke, medtem ko krzna obožujejo ogenj. Spektralni termometri omogočajo daljinsko merjenje.

Razširjena klasifikacija termometrov

Obvestimo se, da v okviru tega pregleda ne ločujemo pirometrov od tem. To je nekoliko drugačen razred naprav, ki se aktivno uporablja za podobne namene kot temperaturni senzorji. Zato je običajno razlikovati med:

• Ekspanzijski termometri. Na podlagi sposobnosti teles, da spremenijo geometrijske dimenzije:

1. Termometri s stekleno tekočino - zunaj okna.Že obravnavani temperaturni senzorji.Živo srebro se pogosto uporablja kot tekočina iz več razlogov: ohranja agregatno stanje v številnih okoljskih pogojih, ne mokri stekla in se enostavno izloči iz naravnih sestavin. Slabosti vključujejo toksičnost, majhen koeficient temperaturne ekspanzije in zamrzovanje že pri minus 35 stopinjah Celzija. To spominja na prednosti alkoholnih termometrov.
2. Merilni termometri temeljijo na temperaturni odvisnosti parnega tlaka snovi v delovni komori. Takšni sistemi se zlahka uporabljajo kot termostati starih hladilnikov, kjer ni elektronike. Pros: sistem ne potrebuje električnega napajanja, kar močno poenostavi zasnovo naprave. Ti temperaturni senzorji se nahajajo v območju izparilnika, skozi cev, ki je povezana z regulatorjem( ki se nahaja v hladilnem prostoru), kjer je rele.

• Termometrični senzorji in uporovni termometri vključujejo termočlene in termistorje. To je hekenizirana tema, dotakni se malo spodaj. Materiali, uporabljeni za te temperaturne senzorje, so kovine, polprevodniki in drugi razredi periodnega sistema.

termometer

Naprava, ki prikazuje vmesnik med dvema medijoma, je priznana kot prva in najbolj razširjena v vsakdanjem življenju. To ni edini model. Predhodno uporabljeni termometri za težo. Sestavljena je iz votle platinske kroglice, delno napolnjene z živim srebrom in s kapilarno luknjo na dnu. Višje kot je temperatura narasla, bolj se je zrak na krogli razširil. Posledično je izteklo več kapljic živega srebra. Posledično je sledilo ravnotežje, temperatura je bila ocenjena po preostali masi.

Kot referenčni se uporablja platinski uporovni termometer( od 13,81 do 903,89 stopinj Kelvinov), spodaj pa se uporablja germanijev( do 4,2 K).Nad določeno mejo se že uporablja platina. Nazadnje se uporablja kvazi-monokromatski pirometer nad 1337,58 stopinj Kelvina. S pomočjo teh orodij so pridobljeni podatki o svetu. Logično je, da se te naprave uporabljajo za tariranje. Kvazi-monokromatski pirometer že deluje na podlagi ocene spektra in nima nobene zveze z uporom. Pri temperaturi 6300 K je večina zlitin že vlečena v paro, pirometri mikrovalovnega sevanja pa se uporabljajo nad zgoraj omenjeno oznako in do 100.000 K.

Načelo delovanja konstrukcije kvazi-monokromatskega optičnega pirometra temelji na primerjavi spektra telesa, ki ga proučujemo, s spektrom referenčnega( volframovega) filamenta. Naprava vključuje objektiv, iskalo je opremljeno s filtrom, ki prenaša pretežno viden spekter valov. Možno je regulirati segrevanje niti z reostatom, da bi ga videli na ozadju telesa, ki ga proučujemo. Ko predmeti postanejo neločljivi( spajanje), se doseže želena temperatura volframa. Natančnost je močno odvisna od izvajalca poskusa: metoda je nasprotna za barvno slepotoZgornja meja merjenja je omejena s tališčem preje.

Drugi kvazi-monokromatski pirometri z uporabo filtrov ločujejo nekatere komponente spektra. Na primer, rdeča in modra, nato pa po svoji intenzivnosti določata temperaturo. Tu se že uporabljajo fotometrični senzorji: svetloba, ki se spreminja, spreminja lastnosti polprevodniških materialov. Znane naprave, ki ocenjujejo celoten obseg emisij. Govorimo o integralni svetlosti, ko je slika objekta osredotočena na občutljivi element.

Pod točko 4,2 K se uporabi več referenčnih lestvic. Za ultra nizke temperature od 0,01 do 0,8 K se uporablja odvisnost magnetne susceptibilnosti snovi od stopnje ogrevanja( primerneje je govoriti o hlajenju).V preostalem območju se uporabljajo odvisnosti tlaka nasičenih hlapov helija( 3 in 4).

Poleg načel, navedenih v prejšnjem oddelku, so znane tudi druge možnosti, ki se ne uporabljajo v vsakdanjem življenju.Če ne upoštevate naprav iz teme gradnje. Govorimo o termovizijah, kjer je uporabljena vizualna ocena celotnega terena. V zvezi s tem so naprave podobne optičnim pirometrom. Graditelj samo z očmi najde področja, ki zelo odvrnejo od celotne slike, sprejme ustrezne korektivne ukrepe. Preostali del mobilnega telefona deluje na podlagi matrike fotosenzitivnih elementov. Instrument ne vključuje merjenja temperature( samo kvalitativna ocena).

Ne bomo govorili o termočlenih in upornostih, informacije za večino bralcev so že znane. Omenimo le, da se v vsakdanjem življenju pogosto uporabljata dva razreda naprav. Vključno s sondami zgoraj navedenih preizkuševalcev. Temperaturna odvisnost upora je navadno linearna, kot je odvisen od materiala. Kot za termoelemente, so senzorji sestavljeni iz dveh različnih polprevodnikov. Sprememba temperature vodi do oblikovanja potenciala pri zaključkih strukture.

Danes so v sestavo mikročipov pogosto vključeni osnovni senzorji. To ni novica, da so integrirane rešitve veliko lažje za uporabo. Podobno je tudi senzor gibanja opremljen z elektronskim polnjenjem, da ojača izvirni signal na sprejemljivo vrednost. Vnesite obseg zmogljivosti integriranih temperaturnih senzorjev in drugih funkcij. Načela merjenja temperature so malo, če ne upoštevate eksotičnosti, kot so magnetne občutljivosti, so vsi preprosti. V gospodinjskih aparatih, na primer, se pogosto uporabljajo bimetalne plošče.