Was ist ein Temperatursensor?

Die Temperatur ist eine grundlegende physikalische Menge, und praktisch alle Prozesse in der Natur sind eng damit verbunden. Temperatursensoren gehören zu den frühesten entwickelten und am weitesten verbreiteten Arten von Sensoren. Ihr Marktanteil liegt weit über den anderen Sensorkategorien.

Die Verwendung der Temperatur für die Messung stammt aus dem frühen 17. Jahrhundert. Mit der Weiterentwicklung der Halbleitertechnologie wurde in diesem Jahrhundert die Entwicklung von Halbleiter -Thermoelementsensoren, PN -Übergangstemperatursensoren und integrierte Temperatursensoren erlebt. Entsprechend basierend auf den Prinzipien der Welle-Materie -Wechselwirkungen, akustische Temperatursensoren, Infrarotsensoren und Mikrowellensensoren wurden ebenfalls entwickelt.

Wenn zwei Leiter aus verschiedenen Materialien an einem Punkt verbunden sind und diese Verbindung erhitzt wird, eine elektromotive Kraft (Stromspannung) wird zwischen den unbeheizten Enden der Leiter erzeugt. Die Größe dieser Spannungsdifferenz hängt von der Temperatur der unbeheizten Messpunkte und den Materialien der beiden Leiter ab. Dieses Phänomen kann über einen weiten Temperaturbereich auftreten. Durch genaues Messen dieser Spannungsdifferenz und das Kennen der Umgebungstemperatur an den unbeheizten Enden kann die Temperatur an der erhitzten Verbindung genau bestimmt werden. Da dieser Effekt zwei verschiedene leitende Materialien erfordert, wird er als "Thermoelement" bezeichnet. Thermoelemente aus verschiedenen Materialkombinationen sind für verschiedene Temperaturbereiche geeignet und weisen unterschiedliche Empfindlichkeiten auf.

Die Empfindlichkeit eines Thermoelements bezieht sich auf die Änderung der Ausgangsspannung pro 1°C Änderung der Temperatur am erhitzten Übergang. Für die meisten Metall-Auf der Basis von Thermoelementen liegt dieser Wert typischerweise zwischen 5 und 40 Mikrovolt pro °C. Thermoelensensoren haben ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen. Sie haben im Allgemeinen eine relativ geringe Empfindlichkeit und sind anfällig für Störungen durch Umgebungssignale und Temperaturdrift bei Präamplifikatoren, wodurch sie weniger geeignet sind, um winzige Temperaturänderungen zu messen. Da jedoch die Empfindlichkeit von Thermoelementsensoren unabhängig von der Dicke der verwendeten Materialien ist, können extrem feine Materialien verwendet werden, um Temperatursensoren zu erzeugen. Zusätzlich besitzen die in Thermoelemente verwendeten Metalle eine hervorragende Duktilität, die diese empfindliche Temperatur ermöglichen-Erfassen Sie Elemente, um extrem schnelle Reaktionsgeschwindigkeiten zu erzielen und sie in der Lage zu machen, schnell ändernde Prozesse zu messen.

Unter den verfügbaren Sensoren gehören Temperatursensoren zu den am häufigsten verwendeten. Moderne Temperatursensoren sind extrem kompakt, was ihre Anwendungen in verschiedenen Bereichen der industriellen Produktion weiter erweitert hat und unzählige Annehmlichkeiten und Funktionen in unser tägliches Leben gebracht hat.