Температурний датчик: принцип дії та сфера застосування

В електричних ланцюгах контролю, захисту або управління широко використовується температурний датчик. Він необхідний для регулювання теплових режимів при роботі самого різного устаткування на виробництві. Такі пристрої широко використовуються і в побутових приладах: пральних машинах, телевізорах, комп'ютерах і т.д. Використання температурного датчика дозволяє уникнути багатьох аварій і врятувати дорогу техніку на виробництві та в побуті.

Ці прилади перетворять вимірювану температуру об'єкта в аналоговий або релейний сигнал, зрозумілий для приймальної апаратури. Вони відрізняються за способом перетворення теплового сигналу і бувають декількох видів:

• Вже давно відомо, що при зміні температури змінюється внутрішній опір матеріалів. На основі цього і були створені терморезистивних термодатчики. Температурний датчик такого типу володіє невеликими габаритами і хорошими експлуатаційними характеристиками. Він добре узгоджується з роботою в слабкострумових ланцюгах з електронними схемами, які виділяють будь-яка зміна опору і використовують отриманий сигнал для подальшого перетворення. До недоліків можна віднести нелінійність характеристики, що призводить до ускладнення схем зміни отриманого сигналу.
• Напівпровідникові термодатчики працюють за тим же принципом, але вони набагато чутливіші терморезистивних. Вони володіють лінійною характеристикою, їх нескладно виготовити в домашніх умовах. До недоліків можна віднести невеликий діапазон вимірюваної температури (-55 - +155).
• Термоелектричні перетворювачі широко застосовуються на виробництві, наприклад, в електродугових печах для контролю над технологічним процесом. Термопари платинової або вольфрамової груп володіють широким температурним діапазоном вимірювання. Вони можуть нормально працювати в умовах, що перевищують температуру плавлення багатьох металів. Температурний датчик такого типу можна зустріти в побуті, він може бути використаний для контролю над температурою в сауні.
• Для дистанційного вимірювання температури використовують спеціальні пристрої, які реєструють теплові хвилі, які виходять від нагрітих тел. Температурний датчик такого типу називається пірометром. До недоліків таких приладів можна віднести часте спотворення температурного поля і зниження стабільності роботи самого приладу.
• Акустичні датчики використовуються для вимірювань в газових та інших середовищах. Вони можуть бути корисні там, де контактні методи вимірювання неможливі. Принцип їх роботи заснований на зміні швидкості проходження акустичних хвиль в різному нагрітих середовищах. Температурні датчики такого типу мають великою похибкою. Часто потрібне проведення повторних замірів для уточнення результатів вимірювань.

Всі перераховані вище датчики температурні широко застосовуються при проектуванні і створенні електронних пристроїв різного ступеня складності. Без них стає неможливим функціонування більшої частини схем, і від їхньої стабільної роботи залежить багато чого. При проектуванні найбільш відповідальних вузлів на базі цих елементів часто застосовується дублювання показань різних датчиків.