Ražošanas procesos temperatūras kontrole ir visuresoša, ļaujot izvēlēties piemērotu darbības režīmu vai izsekot materiāla stāvokļa izmaiņām. Temperatūras režīms ir vienlīdz svarīgs gan ieslēdzot cepeškrāsni virtuvē, gan domnās, kausējot tēraudu, un novirze no normālas darbības var izraisīt negadījumus un cilvēku traumas. Lai izvairītos no nepatīkamām sekām un nodrošinātu iespēju regulēt apkures pakāpi, tiek izmantots temperatūras sensors.
Termoelektrisks
Termoelektriskā sensora pamatā ir termopāra princips (sk. 1. attēls) - visiem metāliem ir noteikta valence (brīvo elektronu skaits ārējās atomu orbītās, kas nav iesaistīti stingrās saitēs). Saskaroties ar ārējiem faktoriem, kas piešķir papildu enerģiju brīvajiem elektroniem, tie var atstāt atomu, radot lādētu daļiņu kustību. Gadījumā, ja tiek apvienoti divi metāli ar atšķirīgu elektronu izdalīšanās potenciālu un sekojošu krustojuma sildīšanu, radīsies potenciāla atšķirība, ko sauc par Zēbeka efektu.
Pusvadītājs
Tie ir izgatavoti, pamatojoties uz kristāliem ar noteiktu strāvas sprieguma raksturlielumu. Šādi temperatūras sensori darbojas pusvadītāju slēdža režīmā, līdzīgi kā klasiskajā bipolārajā tranzistorā, kur sildīšanas pakāpe ir salīdzināma ar potenciālu padevi pamatnei. Temperatūrai paaugstinoties, pusvadītāju sensors sāks piegādāt lielāku strāvas vērtību. Parasti pusvadītāju neizmanto apkures mērīšanai, bet tas ir savienots caur pastiprinātāja ķēdi (sk. 2. attēls).
Tiem ir plašs mērījumu diapazons un iespēja pielāgot sensoru atbilstoši iekārtas darbības parametriem. Tie ir augstas precizitātes veidi, maz atkarīgi no darbības ilguma. Viņiem ir mazi izmēri, kuru dēļ tos var viegli uzstādīt ķēdēs, radio elementos utt.
Pirometriskais
Viņi strādā uz īpašu sensoru - pirometru rēķina, kas ļauj notvert mazākās jebkura objekta darba virsmas temperatūras svārstības. Tieši sensora elements ir matrica, kas reaģē uz noteiktu temperatūras diapazona frekvenci. Šis princips ir pamats mērījumiem ar bezkontakta termometru, kas plaši izplatījās cīņā pret koronavīrusu. Turklāt to izmantošana tiek aktīvi izmantota strukturālo elementu, aprīkojuma, ēku un konstrukciju siltuma attēlveidošanas kontrolei.
Termorezistējošs
Šādi temperatūras sensori tiek izgatavoti, pamatojoties uz termistoriem - ierīcēm ar noteiktu pretestības atkarību no pamatmateriāla sildīšanas pakāpes. Temperatūrai paaugstinoties, mainās arī rezistora vadītspēja, tāpēc jūs varat kontrolēt vēlamā objekta stāvokli.
Termorezistora sensora galvenais trūkums ir neliels izmērītās temperatūras diapazons, taču tas spēj nodrošināt labu mērījumu soli un augstu precizitāti grādu desmitdaļās un simtdaļās Pēc Celsija. Tādēļ tos bieži iekļauj ķēdē, izmantojot pastiprinātāju, kas paplašina darbības robežas.
Akustiskā
Akustiskās temperatūras sensori darbojas pēc skaņas pārraides ātruma noteikšanas principa atkarībā no materiāla vai virsmas temperatūras. Pats sensors salīdzina avota radītās skaņas ātrumu, kas atšķirsies atkarībā no sildīšanas pakāpes (sk. 4. attēls). Šis tips ir bezkontakta un ļauj veikt mērījumus grūti sasniedzamās vietās vai pie augsta riska objektiem.
Pjezoelektriskais
Sensora darbība ir balstīta uz kvarca kristāla vibrāciju izplatīšanās efektu, kad iet elektriskā strāva. Bet, atkarībā no apkārtējās vides temperatūras, mainīsies arī kristāla svārstību frekvence. Temperatūras izmaiņu fiksēšanas princips ir vibrācijas frekvences mērīšana un pēc tam tās salīdzināšana ar noteikto dažādu temperatūru vērtējumu kalibrēšanu.