Classificatie van temperatuursensoren

Temperatuursensoren worden gebruikt in auto's, consumentenelektronica, huishoudelijke apparaten en andere producten. Volgens de kenmerken van temperatuursensorelementen zijn ze hoofdzakelijk onderverdeeld in thermistors, thermokoppels en weerstandstemperatuurdetectoren, zoals weergegeven in figuur 1. Hun meettemperatuurbereik, meetnauwkeurigheid en kosten zijn verschillend.

Ten eerste een snelle grafiek waarin thermistors, thermokoppels en weerstandstemperatuurdetectoren worden vergeleken

Door de bovenstaande vergelijking kan iedereen eenvoudig de verschillen tussen verschillende oplossingen voor temperatuurmeting begrijpen, en deze verschillen bepalen ook verschillende toepassingsscenario's. Thermokoppels en RTD-oplossingen hebben een breed temperatuurmeetbereik en zijn complex in gebruik, waardoor ze in principe beperkt zijn tot industriële toepassingen. Thermistoren NTC worden veel gebruikt vanwege hun lage kosten en relatief eenvoudig gebruik.De watertemperatuur, de olietemperatuur, de motorinlaattemperatuur, de cilindertemperatuur en de uitlaattemperatuur in auto's zijn bijvoorbeeld allemaal NTC-toepassingsomgevingen.

Thermistor

Een thermistor is een sensorweerstand waarvan de weerstandswaarde verandert met de temperatuur. Volgens de temperatuurcoëfficiënt is deze verdeeld in een positieve temperatuurcoëfficiëntthermistor (PTC-thermistor) en een negatieve temperatuurcoëfficiëntthermistor (NTC-thermistor). De weerstandswaarde van de PTC-thermistor neemt toe met de stijging van de temperatuur, terwijl de weerstandswaarde van de NTC-thermistor afneemt met de stijging van de temperatuur. Het zijn beide halfgeleiderapparaten. De meeste thermistors hebben een negatieve temperatuurcoëfficiënt, en enkele hebben een positieve temperatuurcoëfficiënt. Thermistors zijn meestal gemaakt van keramische materialen, zoals nikkel-, mangaan- of kobaltoxiden, geplateerd in glas, waardoor ze zeer gemakkelijk te beschadigen zijn. Vergeleken met het snap-action-type zijn hun belangrijkste voordelen de reactiesnelheid op eventuele veranderingen in temperatuur, nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, zoals weergegeven in afbeelding 2.

Belangrijkste kenmerken:

①Hoge gevoeligheid, de weerstandstemperatuurcoëfficiënt is 10 tot 100 keer groter dan die van metaal en kan temperatuurveranderingen van 10-6 ℃ detecteren;

②Breed bedrijfstemperatuurbereik, apparaten met normale temperatuur zijn geschikt voor -55 ℃ tot 315 ℃, apparaten met hoge temperaturen zijn geschikt voor temperaturen hoger dan 315 ℃ (momenteel tot 2000 ℃) en apparaten met lage temperaturen zijn geschikt voor -273 ℃ tot -55 ℃;

③ Klein formaat, in staat om de temperatuur van gaten, holtes en bloedvaten in organismen te meten die andere thermometers niet kunnen meten;

④ Eenvoudig te gebruiken, de weerstandswaarde kan willekeurig worden geselecteerd tussen 0,1 en 100 kΩ;

⑤ Gemakkelijk te verwerken tot complexe vormen en in massa te produceren;

⑥ Goede stabiliteit en sterke overbelastingscapaciteit.

Figuur 3 DitPTC-thermistortransducer is uitwisselbaar en heeft snelle responseigenschappen. De KTY84-chip heeft lineariteit en stabiliteit op lange termijn en kan worden gebruikt in dieselinjectiesystemen, olietemperatuurmetingen, motorkoelsystemen, enz.

Thermokoppel

Thermokoppel is een veelgebruikt temperatuurmeetelement in temperatuurmeetinstrumenten. Het meet direct de temperatuur en zet temperatuursignalen om in thermo-elektrische potentiaalsignalen, die vervolgens via elektrische instrumenten (secundaire instrumenten) worden omgezet in de temperatuur van het gemeten medium. Ze hebben een breed temperatuurbereik, betrouwbaarheid, nauwkeurigheid, eenvoud en gevoeligheid. Dit komt vooral door hun kleine formaat. Thermokoppels hebben ook het grootste temperatuurbereik van alle temperatuursensoren, van onder -200 ℃ tot ruim boven 2000 ℃.

Het uiterlijk van verschillende thermokoppels is vanwege de behoeften vaak heel verschillend, maar hun basisstructuur is ongeveer hetzelfde. Ze zijn meestal samengesteld uit hoofdonderdelen zoals hete elektroden, isolerende beschermbuizen en aansluitdozen. Ze worden meestal gebruikt in combinatie met weergave-instrumenten, opname-instrumenten en elektronische regelaars.

De rode en blauwe segmenten in Figuur 4 zijn twee verschillende materialen. De geleider of halfgeleider waaruit het thermokoppel bestaat, wordt een hete elektrode genoemd. Het aan elkaar gelaste uiteinde wordt in de temperatuurmeetplaats gestoken en wordt het werkuiteinde, en het andere uiteinde wordt het koude uiteinde genoemd, dat als referentie-uiteinde dient. Als de temperaturen aan de twee uiteinden verschillend zijn, zal dit temperatuurverschil ervoor zorgen dat de andere twee uiteinden van de geleider of halfgeleider een thermo-elektrisch potentieel genereren, dat kan worden omgezet in de overeenkomstige temperatuur met behulp van spanningsbemonstering.

Belangrijkste kenmerken:

1. Eenvoudige montage en gemakkelijke vervanging;
2. Drukveer-type temperatuursensorelement met goede schokbestendigheid;
3. Hoge meetnauwkeurigheid;
4. Groot meetbereik (-200℃~1300℃, -270℃~2800℃ onder speciale omstandigheden);
5. Snelle thermische responstijd;
6. Hoge mechanische sterkte en goede drukweerstand;
7. Bestand tegen hoge temperaturen tot 2800 graden;
8. Lange levensduur.

Sollicitatie:

Thermokoppels kunnen werken in extreem hoge en lage temperatuurbereiken, variërend van -200℃ tot 2300℃. Daarom,thermokoppels hebben brede toepassingen gevonden in de meetbehoeften van een breed temperatuurbereik, zoals de metallurgie, machines, de chemische industrie en andere industriële gebieden, evenals warmtebehandeling, glasproductie, enz.

Figuur 5 DitN-type thermokoppelsensor heeft de voordelen van goede lineariteit, groot thermo-elektrisch potentieel, hoge gevoeligheid, goede stabiliteit en uniformiteit, sterke anti-oxidatieprestaties, lage prijs, en wordt niet beïnvloed door bestellingen op korte afstand. Het kan worden gebruikt in nabehandelingssystemen voor uitlaatgassen van dieselmotoren.

Resistieve temperatuurdetector (RTD)

RTD zijn nauwkeurige temperatuursensoren gemaakt van een zeer zuiver geleidend metaal zoals platina, koper of nikkel, gewikkeld in een spoel. De weerstandsverandering van een RTD is vergelijkbaar met die van een thermistor. Dunnefilm-RTD is ook beschikbaar. Bij deze apparaten is een dunne laag platinapasta aangebracht op een wit keramisch substraat. De RTD gedraagt ​​zich een beetje als een thermo-elektrische omvormer, die temperatuurveranderingen omzet in spanningsveranderingen. De relatie tussen weerstand en temperatuur van platina, koper of nikkel wordt weergegeven in figuur 6. Ze hebben een grote temperatuurcoëfficiënt, reageren snel op temperatuurveranderingen, zijn bestand tegen thermische vermoeidheid en kunnen gemakkelijk tot precisiespoelen worden bewerkt.

Resistieve temperatuurdetectoren hebben een positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC), maar in tegenstelling tot thermistors is hun output zeer lineair, wat zeer nauwkeurige temperatuurmetingen oplevert. RTD's zijn de meest nauwkeurige en stabiele temperatuurtransducers. Ze zijn beter lineair dan thermokoppels en thermistors. RTD's reageren echter ook langzamer en zijn duurdere temperatuursensoren. Daarom zijn RTD's het meest geschikt voor toepassingen waarbij nauwkeurigheid van cruciaal belang is, maar snelheid en prijs niet van cruciaal belang zijn.

Figuur 7 Dit RTD Pt200 EGT-sensor heeft de kenmerken van een gestandaardiseerde lineaire karakteristieke curve, hoge stabiliteit en betrouwbaarheid en een korte responstijd onder voorbijgaande omstandigheden. Het kan worden gebruikt voor het besturen en bewaken van DPF/GPF-systemen, het bewaken van SCR-systemen voor zware dieselmotoren en het beschermen van temperatuurgevoelige componenten van de turbocompressor.

Als u meer wilt weten over sensorproducten en informatie, neem dan contact met ons opNeem contact met ons oponmiddellijk en wij zullen u hartelijke service bieden!