온도 센서는 물체가 얼마나 뜨겁거나 차가운지를 측정하는 장치입니다., 전기 신호를 통한 온도 측정을 읽을 수있는 형태로 제공. 더 흔한 것은 열전대 및 열 저항 온도 감지기입니다..
현대 전자 장치에는 오늘날 사용되는 4 가지 주요 온도 센서가 있습니다.: 음의 온도 계수 (NTC) 서미스터, 저항 온도 감지기 (RTD), 열전대, 및 반도체 기반 통합 (IC) 센서.
온도 센서는 장치입니다, 일반적으로, 열전대 또는 저항 온도 검출기, 전기 신호를 통해 읽을 수있는 형태로 온도 측정을 제공합니다..
온도계는 더운과 시원함의 정도를 측정하는 데 사용되는 온도 미터의 가장 기본적인 형태입니다..
온도 미터는 지반 기술 필드에서 콘크리트를 모니터링하기 위해 사용됩니다., 구조, 토양, 물, 다리, 등. 계절적 변화로 인해 구조적 변화.
열전대 (t/c) 온도 변화에 직접 비례하여 전기 전압을 생성하는 두 개의 다른 금속으로 만들어집니다.. RTD (저항온도검출기) 정밀한 온도의 변화에 직접 비례하여 전기 저항을 변화시키는 가변 저항입니다., 반복 가능, 그리고 거의 선형 방식.
우리의 일상에서, 우리는 종종 온도계를보아야합니다, 온수기, 전자레인지, 냉장고, 등. 이들은 중요한 장치에 적용됩니다 - 온도 센서. 이 기사는 온도 센서를 소개합니다, 온도 센서 원리, 및 온도 센서의 유형.
온도 센서 유형:
실제 응용 분야에서, 사용 가능한 온도 센서가 많이 있습니다, 실제 응용 프로그램에 따라 다른 특성을 갖습니다. 온도 센서는 두 가지 기본 물리적 유형으로 구성됩니다:
1. 온도 센서 유형에 연락하십시오
이러한 유형의 온도 센서는 감지되는 물체와의 물리적 접촉이 필요하며 온도 변경을 모니터링하기 위해 전도를 사용합니다.. 고체를 감지하는 데 사용될 수 있습니다, 넓은 온도 범위에서 액체 또는 가스.
2. 비접촉 온도 센서 유형
이러한 유형의 온도 센서는 대류와 방사선을 사용하여 온도 변화를 모니터링합니다.. 그들은 열 상승과 콜드가 대류 전류로 바닥에 고정 될 때 복사 에너지를 방출하는 액체와 가스를 감지하는 데 사용될 수 있습니다., 또는 적외선 방사선 형태로 물체로부터 전송되는 빛나는 에너지를 감지하려면 (해).
접촉 및 비접촉 온도 센서는 다음 온도 센서로 더 분류됩니다..
온도 센서의 원리:
1. 온도조절기
온도 조절기는 두 개의 다른 금속으로 만든 이중 금속 스트립으로 구성된 접촉 온도 센서입니다., 알루미늄과 같은, 구리, 니켈, 또는 텅스텐.
두 금속의 선형 팽창 계수의 차이는 가열 될 때 기계적 굽힘 움직임을 겪게합니다..
온도 조절 장치의 실제 그림
2. 바이메탈 온도 조절 장치
온도 조절기는 서로 연속적으로 붙어있는 열 수준이 다른 두 금속으로 구성됩니다.. 날씨가 추울 때, 접점은 닫히고 전류는 온도 조절 장치를 통해 흐릅니다. 가열 될 때, 한 금속은 다른 금속보다 더 많이 확장됩니다, 결합 된 바이메탈 스트립은 위로 구부러집니다 (또는 아래쪽), 접점을 열고 전기 흐름을 방지합니다.
이중 온도 조절기 물리적 그림
두 가지 주요 유형의 바이메탈 스트립이 있습니다, 온도 변화에 노출 될 때 주로 그들의 움직임에 기초합니다.. 정해진 온도 지점에서 전기 접점에서 순간 "켜짐/끄기"또는 "OFF/ON"유형의 동작을 생성하는 "스냅 action"유형이 있습니다., 온도가 변함에 따라 점차적으로 위치를 변경하는 느린 "크리프"유형 .
이중 정상 온도 조절 장치 작동 원리 다이어그램
스냅-작용 온도 조절 장치는 오븐의 온도 설정 지점을 제어하기 위해 가정에서 일반적으로 사용됩니다., 족쇄, 침지 온수 탱크, 그리고 가정 난방 시스템을 제어하기 위해 벽에서 찾을 수 있습니다..
크롤러 유형은 일반적으로 온도가 변함에 따라 천천히 끊임없이 펼치거나 코일로 구성된 바이메탈 코일 또는 나선으로 구성됩니다.. 일반적으로 말하면, 크롤러 스타일의 바이메탈 스트립은 스트립이 더 길고 얇아, 온도계 및 다이얼에 사용하기에 이상적입니다, 등.
3. 서미스터
서미스터는 일반적으로 세라믹 재료로 만들어집니다, 니켈과 같은, 유리에 도금 된 망간 또는 코발트 산화물, 이로 인해 쉽게 손상됩니다. 스냅 액션 유형에 비해 주요 장점은 온도의 변화에 얼마나 빨리 응답하는지입니다., 정확성과 반복성.
대부분의 서머 스터는 음수 온도 계수를 가지고 있습니다 (NTC), 이는 온도가 증가함에 따라 저항이 감소 함을 의미합니다. 하지만, 양의 온도 계수를 가진 일부 서미스터가 있습니다. (PTC) 온도에 따라 저항이 증가합니다.
서미스터 물리적 사진
서미스터는 실온에서 저항에 따라 평가됩니다. (대개 25 o c), 그들의 시간 상수 (온도 변화에 반응하는 데 걸리는 시간), 그리고 그들을 통해 흐르는 전류에 대한 그들의 전력 등급. 저항기처럼, 서미스터는 실온에서 저항 값을 갖습니다 10 Megohms는 몇 옴입니다, 그러나 감지 목적으로 Kiloohms로 측정 된 이러한 유형은 일반적으로 사용됩니다..
4. 온도 센서 예제 No1
25 ℃에서 다음 서미스터의 저항 값은 10kΩ입니다., 100 ℃의 저항 값은 100Ω이다. 출력 전압을 계산하기 위해 1kΩ 저항과 직렬로 배치되면 서미스터를 가로 지르는 전압 강하를 계산하십시오. (VOUT) 두 온도에서 12V 공급을 가로 질러.
온도 센서 예제 다이어그램
R2의 고정 저항 값을 변경함으로써 (1이 예에서 KΩ) 전위차계 또는 사전 설정 값으로, 미리 결정된 온도 설정 지점에서 전압 출력을 얻을 수 있습니다., 예를 들어 60 ° C에서의 5V 출력입니다. And by changing the potentiometer to get a specific output voltage level it can be obtained over a wider temperature range.
하지만, it should be noted that thermistors are nonlinear devices, and the standard resistance values of different thermistors at room temperature are different, mainly because they are made of semiconductor materials. Thermistors change exponentially with temperature and therefore have a Beta temperature constant (β) that can be used to calculate resistance at any given temperature point.
하지만, when used with series resistors, such as in a voltage divider network or a Wheatstone bridge type arrangement. The current obtained in response to the voltage applied to the voltage divider/bridge network is linear with temperature. 저항을 가로 지르는 출력 전압은 온도와 선형 적으로 스케일링됩니다..