Ortak sıcaklık ölçüm bileşenlerinin karşılaştırılması: termokupllar, termal dirençler (RTD'ler), termistörler, sıcaklık ölçüm çipleri

Dört yaygın sıcaklık ölçüm bileşeni vardır: termokupllar, termal dirençler (RTD'ler), termistörler ve sıcaklık ölçüm yongaları (ICS). Aşağıda kendi ilkelerini ve özelliklerini tanıtacağız ve avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştıracağız.

Termokupl: Seebeck etkisine dayanarak, her iki uçta iki farklı metalden oluşan iki kablo bağlandığında ve bir uç ısıtıldığında, termoelektrik devrede sürekli bir akım akışı olacaktır. Teorik olarak, herhangi bir iki farklı iletken termokupllar halinde yapılandırılabilir, ancak pratik sıcaklık ölçüm bileşenleri, kararlı termoelektrik özelliklere sahip malzemeler, kararlı fiziksel ve kimyasal özellikler, küçük direnç sıcaklık katsayısı, küçük spesifik ısı ve yüksek doğrusallık olarak seçilmiştir. Standartlaştırılmış termokuplların genellikle yedi tipi vardır: S, B, E, K, R, J ve T. Ayrıntılar için lütfen ilgili mezuniyet tablosunu kontrol edin.

Termal Direnç (RTD): Metallerin direnci belirgin sıcaklık bağımlılığını gösterir ve metal iletkenlerin direnç değeri sıcaklıkla değişir. Çoğu RTD saf metal malzemelerden yapılmıştır. Platin ve bakır en yaygın olarak kullanılanlardır. Ek olarak, mükemmel stabilite korurken yüksek sıcaklıklara dayanabildikleri için nikel, manganez, rodyum ve diğer malzemeler kullanılır. RTD gövdesinin uçları gibi çeşitli tellerin direncindeki değişiklikler sıcaklık ölçümünü etkileyecektir.

Termistörler: RTD'ler gibi termistörler de sıcaklığa duyarlı dirençlerdir. Termistörler genellikle yarı iletken malzemelerden yapılır ve pozitif sıcaklık katsayılarına (PTC) ve negatif sıcaklık katsayılarına (NTC) bölünür. Çoğu termistör negatif sıcaklık katsayıları kullanır, yani sıcaklık arttıkça dirençleri azalır. NTC'nin direnç değeri, santigrat derecesi başına birkaç yüzde puan değişebilir, böylece termistör devreleri RTD veya termokupl devreleri kullanılarak gözlenemeyen sıcaklıktaki küçük değişiklikleri tespit edebilir. Termistörlerin yüksek direnci onlara benzersiz ölçüm avantajları sağlar.

Artan hassasiyetin fiyatı doğrusallık kaybıdır. Termistörler, işlem parametrelerine büyük ölçüde bağlı olan son derece doğrusal olmayan bileşenlerdir. Şu anda, üreticiler termistör eğrilerini RTD'lerin ve termokuplların standardizasyon seviyesine standartlaştıramazlar. Yarı iletkenler oldukları için termistörler, yüksek sıcaklıklarda RTD'lerden veya termokupllardan daha kalıcı yanlış hizalanmaya karşı daha hassastır. Termistörler çok küçük hale getirilebilir, bu da sıcaklık değişikliklerine hızlı bir şekilde yanıt verecekleri anlamına gelir, ancak küçük termal kütleleri onları özellikle kendi kendine ısıtma hatalarına karşı hassas hale getirir. Termistörler RTD'lerden veya termokupllardan çok daha kırılgandır ve kırılma veya bağlantı ayırmayı önlemek için dikkatlice kurulmalıdır.

Sıcaklık ölçüm çipi (IC): Aslında voltaj veya akım çıkışı ile yapılandırılabilen ve mutlak sıcaklıkla doğrusal olarak orantılı bir çıkış elde edebilen özelleştirilmiş bir akıllı bileşendir. Bununla birlikte, termistörler gibi, sınırlı bir sıcaklık aralığına sahiptir, kendi kendine ısıtma ve kırılganlık sorunları da açıktır ve harici bir güç kaynağı ile sağlanması gerekir.