Pentru a efectua măsurători fiabile de temperatură, primul pas este selectarea instrumentului de temperatură corect, cunoscut și sub numele de senzor de temperatură. Termocuplurile, termistorii, termometrele cu rezistență de platină (RTD) și circuitele integrate de temperatură sunt printre cei mai des utilizați senzori de temperatură în testare.
Următoarea este o introducere în caracteristicile termocuplurilor și termistorilor.
Termocupluri: Termocuplurile sunt cei mai des utilizați senzori de temperatură în măsurarea temperaturii. Principalele lor avantaje sunt o gamă largă de temperatură și adaptabilitatea la diferite medii atmosferice. De asemenea, sunt robuste, ieftine, nu necesită alimentare cu energie și sunt cea mai ieftină opțiune. Un termocuplu este format din două fire metalice diferite (metal A și metal B) conectate la un capăt. Când un capăt al termocuplului este încălzit, există o diferență de potențial în circuitul termocuplului. Temperatura poate fi calculată folosind diferența de potențial măsurată.
Cu toate acestea, relația dintre tensiune și temperatură este ne-liniară. Din cauza acestei relații ne-liniare, este necesară o a doua măsurătoare pentru o temperatură de referință (Tref). Conversia tensiunii-temperaturii este apoi procesată intern de software-ul sau hardware-ul echipamentului de testare pentru a obține în final temperatura termocuplului (Tx). Atât unitățile de achiziție de date Agilent 34970A, cât și 34980A au încorporate-capacități de măsurare și procesare.
Pe scurt, termocuplurile sunt cei mai simpli și mai versatili senzori de temperatură, dar nu sunt potriviți pentru măsurători și aplicații de înaltă{0}}precizie.
Termistorii, pe de altă parte, folosesc materiale semiconductoare și au în mare parte un coeficient de temperatură negativ, ceea ce înseamnă că rezistența lor scade pe măsură ce temperatura crește. Schimbările de temperatură provoacă schimbări mari de rezistență, făcându-i cei mai sensibili senzori de temperatură. Cu toate acestea, termistorii au o liniaritate extrem de slabă și sunt foarte dependenți de procesul de fabricație. Producătorii nu furnizează profile de termistori standardizate.
Termistorii sunt foarte mici și răspund rapid la schimbările de temperatură. Cu toate acestea, au nevoie de o sursă de curent, iar dimensiunea lor mică le face extrem de sensibile la erorile de auto--încălzire.
Termistorii măsoară temperatura absolută pe două fire, oferind o precizie bună, dar sunt mai scumpe decât termocuplurile, iar intervalul lor de temperatură măsurabil este mai mic. Un termistor utilizat în mod obișnuit are o rezistență de 5kΩ la 25 de grade, cu o schimbare de temperatură de 1 grad care provoacă o schimbare de rezistență de 200Ω. Rețineți că rezistența plumbului de 10Ω introduce doar o eroare neglijabilă de 0,05 grade. Este ideal pentru aplicațiile de control curent care necesită măsurare rapidă și sensibilă a temperaturii. Dimensiunea sa mică este avantajoasă pentru aplicațiile cu spațiu limitat, dar erorile de auto-încălzire trebuie prevenite.
De asemenea, termistorii au propriile tehnici de măsurare. Dimensiunea lor mică este un avantaj; se stabilizează rapid și nu creează o sarcină termică. Cu toate acestea, acest lucru le face, de asemenea, mai puțin robuste, iar curenții mari pot provoca auto--încălzire. Deoarece un termistor este un dispozitiv rezistiv, orice sursă de curent va genera căldură datorită puterii. Puterea este egală cu produsul dintre pătratul curentului și rezistența. Prin urmare, trebuie utilizată o sursă mică de curent. Expunerea la căldură ridicată va duce la deteriorarea permanentă a termistorului.
Această introducere la două tipuri de instrumente de temperatură este menită să fie utilă pentru munca și studiile dumneavoastră.