Sammenligning af almindelige temperaturmålekomponenter: termoelementer, termiske modstande (RTD'er), termistorer, temperaturmålingschips

Der er fire almindelige temperaturmålekomponenter: termoelementer, termiske modstande (RTD'er), termistorer og temperaturmålingschips (ICS). Nedenfor introducerer vi deres respektive principper og egenskaber og sammenligner deres fordele og ulemper.

Termoelement: Baseret på sebeck -effekten, når to ledninger sammensat af to forskellige metaller er forbundet i begge ender, og den ene ende opvarmes, vil der være en kontinuerlig strømstrøm i det termoelektriske kredsløb. Teoretisk set kan alle to forskellige ledere konfigureres til termoelementer, men som praktiske temperaturmålingskomponenter, materialer med stabile termoelektriske egenskaber, er stabile fysiske og kemiske egenskaber, små resistenstemperaturkoefficient, lille specifik varme og høj linearitet generelt valgt. Standardiserede termoelementer har generelt syv typer: S, B, E, K, R, J og T. Deres tilsvarende temperaturmåling varierer og termoelektriske potentiale-temperaturkurver er forskellige. For detaljer, kontroller den tilsvarende gradueringstabel.

Termisk modstand (RTD): Metallers resistivitet viser åbenlyst temperaturafhængighed, og modstandsværdien af ​​metalledere ændres med temperaturen. De fleste RTD'er er lavet af rene metalmaterialer. Platin og kobber er de mest almindeligt anvendte. Derudover bruges nikkel, mangan, rhodium og andre materialer, fordi de kan modstå høje temperaturer, samtidig med at de opretholder fremragende stabilitet. Ændringer i modstanden fra forskellige ledninger, såsom lederne af RTD -kroppen, vil påvirke temperaturmålingen.

Termistorer: Ligesom RTD'er er termistorer temperaturfølsomme modstande. Termistorer er normalt lavet af halvledermaterialer og er opdelt i positive temperaturkoefficienter (PTC) og negative temperaturkoefficienter (NTC). De fleste termistorer bruger negative temperaturkoefficienter, det vil sige, at deres modstand falder, når temperaturen øges. Modstandsværdien af ​​NTC kan ændres med flere procentpoint pr. Celsius, så termistorkredsløb kan detektere små temperaturændringer, som ikke kan observeres ved hjælp af RTD- eller termoelementskredsløb. Den høje resistivitet af termistorer giver dem unikke målefordele.

Prisen på øget følsomhed er tabet af linearitet. Termistorer er ekstremt ikke -lineære komponenter, der er meget afhængige af procesparametre. I øjeblikket kan producenter ikke standardisere termistorkurver til standardiseringsniveauet for RTD'er og termoelementer. Fordi de er halvledere, er termistorer mere modtagelige for permanent forkert justering ved høje temperaturer end RTD'er eller termoelementer. Termistorer kan gøres meget små, hvilket betyder, at de hurtigt vil reagere på temperaturændringer, men deres lille termiske masse gør dem særligt modtagelige for selvopvarmende fejl. Termistorer er meget mere skrøbelige end RTD'er eller termoelementer og skal installeres omhyggeligt for at undgå brud eller forbindelsesadskillelse.

Temperaturmålingschip (IC): Det er faktisk en tilpasset smart komponent, der kan konfigureres med spænding eller strømudgang og kan opnå et output, der er lineært proportionalt med absolut temperatur. Ligesom termistorer har det imidlertid et begrænset temperaturområde, er problemerne med selvopvarmning og skrøbelighed også indlysende, og det skal være forsynet med en ekstern strømforsyning.