ما هو مستشعر درجة الحرارة؟

درجة الحرارة هي كمية مادية أساسية ، وترتبط جميع العمليات في الطبيعة ارتباطًا وثيقًا بها. أجهزة استشعار درجة الحرارة هي من بين أقدم أنواع المستشعرات التي تم تطويرها على نطاق واسع. حصتها في السوق تتجاوز بكثير فئات المستشعرات الأخرى.

يعود استخدام درجة حرارة القياس إلى أوائل القرن السابع عشر. مع تقدم تكنولوجيا أشباه الموصلات ، شهد هذا القرن تطوير أجهزة استشعار حرارية أشباه الموصلات ، وأجهزة استشعار درجة حرارة تقاطع PN ، وأجهزة استشعار درجة الحرارة المتكاملة. في المقابل ، بناءً على مبادئ الموجة-كما تم تطوير تفاعلات المادة وأجهزة استشعار درجة الحرارة الصوتية وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء وأجهزة استشعار الميكروويف.

عندما يتم ربط اثنين من الموصلات المصنوعة من مواد مختلفة في نقطة واحدة ويتم تسخين هذا التقاطع ، قوة القدرة الكهربائية (الجهد االكهربى) يتم إنشاؤه بين نهايات الموصلات غير المسجونة. يعتمد حجم هذا الفرق الجهد على درجة حرارة نقاط القياس غير المسموح بها ومواد الموصلين. يمكن أن تحدث هذه الظاهرة على مدى درجة حرارة واسعة. من خلال قياس هذا الاختلاف بالجهد بدقة ومعرفة درجة الحرارة المحيطة في النهايات غير المعقولة ، يمكن تحديد درجة الحرارة عند التقاطع الساخن بدقة. نظرًا لأن هذا التأثير يتطلب مادتين مختلفتين ، يطلق عليه "ThermoCouple". المزوم الحراري المصنوع من مجموعات مواد مختلفة مناسبة لنطاقات درجات الحرارة المختلفة ويظهر حساسيات مختلفة.

تشير حساسية المزدوجة الحرارية إلى التغير في جهد الخرج لكل 1°C تغيير في درجة الحرارة عند تقاطع ساخن. لمعظم المعادن-المزدوجات الحرارية المستندة إلى هذه القيمة ، تتراوح هذه القيمة عادة ما بين 5 إلى 40 ميكروفولت لكل °C. أجهزة استشعار الحرارية لها مزايا وقيودها الخاصة. لديهم عمومًا حساسية منخفضة نسبيًا وتكون عرضة للتداخل من الإشارات البيئية والانجراف في درجة الحرارة في مضخمات الصراع ، مما يجعلها أقل ملاءمة لقياس التغيرات الصغيرة في درجات الحرارة. ومع ذلك ، نظرًا لأن حساسية أجهزة الاستشعار الحرارية مستقلة عن سمك المواد المستخدمة ، يمكن استخدام مواد دقيقة للغاية لإنشاء أجهزة استشعار درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك المعادن المستخدمة في المزدوجات الحرارية ليونة ممتازة ، مما يتيح هذه درجة الحرارة الحساسة-استشعار عناصر لتحقيق سرعات استجابة سريعة للغاية ، مما يجعلها قادرة على قياس العمليات المتغيرة بسرعة.

من بين مجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار المتوفرة ، تعد أجهزة استشعار درجة الحرارة من بين الأكثر استخدامًا. تم تصميم أجهزة استشعار درجة الحرارة الحديثة لتكون مضغوطة للغاية ، مما أدى إلى توسيع تطبيقاتها عبر مختلف مجالات الإنتاج الصناعي وجلب عدد لا يحصى من وسائل الراحة والوظائف إلى حياتنا اليومية.