Klasifikasi sensor suhu

Sensor suhu digunakan pada mobil, elektronik konsumen, peralatan rumah tangga, dan produk lainnya. Menurut karakteristik elemen penginderaan suhu, elemen tersebut terutama dibagi menjadi termistor, termokopel, dan detektor suhu resistansi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Kisaran suhu pengukuran, akurasi pengukuran, dan biayanya berbeda.

Pertama, grafik singkat yang membandingkan termistor, termokopel, dan detektor suhu resistansi

Melalui perbandingan di atas, setiap orang dapat dengan mudah memahami perbedaan antara beberapa solusi pengukuran suhu, dan perbedaan ini juga menentukan skenario aplikasi yang berbeda. Solusi termokopel dan RTD memiliki rentang pengukuran suhu yang luas dan rumit untuk digunakan, sehingga pada dasarnya terbatas pada aplikasi industri. Termistor NTC banyak digunakan karena biayanya yang rendah dan penggunaan yang relatif mudah.Misalnya, temperatur air, temperatur oli, temperatur masuk mesin, temperatur silinder, dan temperatur buang di mobil semuanya merupakan lingkungan aplikasi NTC.

Termistor

Termistor adalah resistor sensor yang nilai resistansinya berubah seiring suhu. Menurut koefisien suhu, dibagi menjadi termistor koefisien suhu positif (termistor PTC) dan termistor koefisien suhu negatif (termistor NTC). Nilai resistansi termistor PTC meningkat seiring dengan kenaikan suhu, sedangkan nilai resistansi termistor NTC menurun dengan meningkatnya suhu. Keduanya adalah perangkat semikonduktor. Kebanyakan termistor memiliki koefisien temperatur negatif, dan beberapa memiliki koefisien temperatur positif. Termistor biasanya terbuat dari bahan keramik, seperti oksida nikel, mangan, atau kobalt yang dilapisi kaca sehingga sangat mudah rusak. Dibandingkan dengan tipe snap-action, keunggulan utamanya adalah kecepatan respons terhadap perubahan suhu, akurasi, dan kemampuan pengulangan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.

Fitur utama:

①Sensitivitas tinggi, koefisien suhu resistansinya 10 hingga 100 kali lebih besar dari logam, dan dapat mendeteksi perubahan suhu 10-6℃;

Kisaran suhu pengoperasian yang luas, perangkat suhu normal cocok untuk -55℃ hingga 315℃, perangkat suhu tinggi cocok untuk suhu lebih tinggi dari 315℃ (saat ini hingga 2000℃), dan perangkat suhu rendah cocok untuk -273℃ hingga -55 ℃;

③ Ukuran kecil, mampu mengukur suhu celah, rongga dan pembuluh darah pada organisme yang tidak dapat diukur oleh termometer lain;

④ Mudah digunakan, nilai resistansi dapat dipilih secara sewenang-wenang antara 0,1 dan 100kΩ;

⑤ Mudah diolah menjadi bentuk yang kompleks dan dapat diproduksi secara massal;

⑥ Stabilitas yang baik dan kapasitas beban berlebih yang kuat.

Gambar 3 IniTransduser termistor PTC dapat dipertukarkan dan memiliki karakteristik respons yang cepat. Chip KTY84 memiliki linearitas dan stabilitas jangka panjang dan dapat digunakan dalam sistem injeksi diesel, pengukuran suhu oli, sistem pendingin mesin, dll.

Termokopel

Termokopel adalah elemen pengukur suhu yang umum digunakan pada alat ukur suhu. Ini secara langsung mengukur suhu dan mengubah sinyal suhu menjadi sinyal potensial termoelektrik, yang kemudian diubah menjadi suhu media yang diukur melalui instrumen listrik (instrumen sekunder). Mereka memiliki rentang pengoperasian suhu yang luas, keandalan, akurasi, kesederhanaan dan sensitivitas. Hal ini terutama disebabkan oleh ukurannya yang kecil. Termokopel juga memiliki rentang suhu terluas dari semua sensor suhu, dari di bawah -200 ℃ hingga di atas 2000 ℃.

Tampilan berbagai termokopel seringkali sangat berbeda karena kebutuhan, namun struktur dasarnya kurang lebih sama. Mereka biasanya terdiri dari bagian utama seperti elektroda panas, tabung pelindung selongsong isolasi, dan kotak sambungan. Biasanya digunakan bersama dengan instrumen tampilan, instrumen perekam, dan regulator elektronik.

Segmen merah dan biru pada Gambar 4 adalah dua bahan yang berbeda. Konduktor atau semikonduktor yang menyusun termokopel disebut elektroda panas. Ujung yang dilas akan dimasukkan ke dalam tempat pengukuran suhu dan menjadi ujung kerja, dan ujung lainnya disebut ujung dingin yang berfungsi sebagai ujung acuan. Jika suhu pada kedua ujung berbeda, perbedaan suhu ini akan menyebabkan dua ujung konduktor atau semikonduktor lainnya menghasilkan potensial termoelektrik, yang dapat diubah menjadi suhu yang sesuai menggunakan pengambilan sampel tegangan.

Fitur utama:

1. Perakitan sederhana dan penggantian mudah;
2. Elemen penginderaan suhu tipe pegas kompresi dengan ketahanan guncangan yang baik;
3. Akurasi pengukuran tinggi;
4. Rentang pengukuran besar (-200℃～1300℃, -270℃～2800℃ dalam keadaan khusus);
5. Waktu respons termal yang cepat;
6. Kekuatan mekanik yang tinggi dan ketahanan tekanan yang baik;
7. Ketahanan suhu tinggi hingga 2800 derajat;
8. Umur panjang.

Aplikasi:

Termokopel dapat bekerja dalam rentang suhu yang sangat tinggi dan rendah, mulai dari -200℃ hingga 2300℃. Karena itu,termokopel telah menemukan aplikasi luas dalam kebutuhan pengukuran rentang suhu yang luas, seperti metalurgi, permesinan, industri kimia dan bidang industri lainnya, serta perlakuan panas, pembuatan kaca, dll.

Gambar 5 IniSensor termokopel tipe-N memiliki keunggulan linearitas yang baik, potensi termoelektrik yang besar, sensitivitas tinggi, stabilitas dan keseragaman yang baik, kinerja anti-oksidasi yang kuat, harga murah, dan tidak terpengaruh oleh pemesanan jarak pendek. Dapat digunakan pada sistem after-treatment knalpot mesin diesel.

Detektor Suhu Resistif (RTD)

RTD adalah sensor suhu presisi yang terbuat dari logam konduktif dengan kemurnian tinggi seperti platinum, tembaga, atau nikel yang digulung menjadi kumparan. Perubahan resistansi RTD mirip dengan termistor. RTD film tipis juga tersedia. Perangkat ini memiliki lapisan tipis pasta platinum yang diendapkan pada substrat keramik putih. RTD bertindak seperti konverter termoelektrik, mengubah perubahan suhu menjadi perubahan tegangan. Hubungan resistansi-suhu dari platina, tembaga, atau nikel ditunjukkan pada Gambar 6. Mereka memiliki koefisien suhu yang besar, merespons perubahan suhu dengan cepat, tahan terhadap kelelahan termal, dan mudah dikerjakan menjadi kumparan presisi.

Detektor suhu resistif memiliki koefisien suhu positif (PTC), namun tidak seperti termistor, keluarannya sangat linier, sehingga menghasilkan pengukuran suhu yang sangat akurat. RTD adalah transduser suhu yang paling akurat dan stabil. Mereka lebih linier daripada termokopel dan termistor. Namun, RTD juga merespons lebih lambat dan sensor suhu lebih mahal. Oleh karena itu, RTD paling cocok untuk aplikasi yang mengutamakan akurasi, namun kecepatan dan harga tidak terlalu penting.

Gambar 7 Ini Sensor RTD Pt200 EGT memiliki karakteristik kurva karakteristik linier terstandar, stabilitas dan keandalan yang tinggi, serta waktu respons yang singkat dalam kondisi transien. Ini dapat digunakan untuk mengontrol dan memantau sistem DPF/GPF, memantau sistem SCR mesin diesel tugas berat, dan melindungi komponen turbocharger yang sensitif terhadap suhu.

Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang produk dan informasi sensor, silakanHubungi kamisegera dan kami akan memberi Anda layanan hangat!