Τι είναι ο αισθητήρας θερμοκρασίας;

Η θερμοκρασία είναι μια θεμελιώδη φυσική ποσότητα και σχεδόν όλες οι διαδικασίες στη φύση είναι στενά συνδεδεμένες με αυτήν. Οι αισθητήρες θερμοκρασίας είναι από τους πρώτους αναπτυγμένους και πιο ευρέως χρησιμοποιημένους τύπους αισθητήρων. Το μερίδιο αγοράς τους υπερβαίνει κατά πολύ αυτό άλλων κατηγοριών αισθητήρων.

Η χρήση θερμοκρασίας για ημερομηνίες μέτρησης πίσω στις αρχές του 17ου αιώνα. Με την πρόοδο της τεχνολογίας ημιαγωγών, αυτός ο αιώνας έχει παρακολουθήσει την ανάπτυξη αισθητήρων θερμοστοιχείων ημιαγωγών, αισθητήρων θερμοκρασίας διασταύρωσης PN και ολοκληρωμένων αισθητήρων θερμοκρασίας. Αντίστοιχα, με βάση τις αρχές του κύματος-Οι αλληλεπιδράσεις της ύλης, οι αισθητήρες ακουστικής θερμοκρασίας, οι αισθητήρες υπέρυθρων και οι αισθητήρες μικροκυμάτων έχουν επίσης αναπτυχθεί.

Όταν δύο αγωγοί από διαφορετικά υλικά συνδέονται σε ένα σημείο και αυτή η διασταύρωση θερμαίνεται, μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη (δυναμικό) δημιουργείται μεταξύ των μη θερμαινόμενων άκρων των αγωγών. Το μέγεθος αυτής της διαφοράς τάσης εξαρτάται από τη θερμοκρασία των μη θερμαινόμενων σημείων μέτρησης και από τα υλικά των δύο αγωγών. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να συμβεί σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Με τη μέτρηση αυτής της διαφοράς τάσης και τη γνώση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στα μη θερμαινόμενα άκρα, η θερμοκρασία στη θερμαινόμενη διασταύρωση μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια. Δεδομένου ότι αυτό το φαινόμενο απαιτεί δύο διαφορετικά αγωγούς, ονομάζεται "θερμοστοιχείο". Τα θερμοστοιχεία που παράγονται από διαφορετικούς συνδυασμούς υλικών είναι κατάλληλα για διαφορετικές περιοχές θερμοκρασίας και παρουσιάζουν ποικίλες ευαισθησίες.

Η ευαισθησία ενός θερμοστοιχείου αναφέρεται στην αλλαγή στην τάση εξόδου ανά 1°C Αλλαγή στη θερμοκρασία στη θερμαινόμενη διασταύρωση. Για τα περισσότερα μέταλλα-βασισμένα σε θερμοστοιχεία, αυτή η τιμή συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 5 έως 40 μικροβολιών ανά °Γ. Οι αισθητήρες θερμοστοιχείων έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και περιορισμούς. Έχουν γενικά σχετικά χαμηλή ευαισθησία και είναι ευαίσθητοι σε παρεμβολές από περιβαλλοντικά σήματα και μετατόπιση θερμοκρασίας σε προενισχυτές, καθιστώντας τους λιγότερο κατάλληλους για τη μέτρηση των μικροσκοπικών μεταβολών της θερμοκρασίας. Ωστόσο, επειδή η ευαισθησία των αισθητήρων θερμοστοιχείων είναι ανεξάρτητη από το πάχος των χρησιμοποιούμενων υλικών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν εξαιρετικά λεπτά υλικά για τη δημιουργία αισθητήρων θερμοκρασίας. Επιπλέον, τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται σε θερμοστοιχεία διαθέτουν εξαιρετική ολκιμότητα, επιτρέποντας σε αυτές τις λεπτές θερμοκρασίες-Στοιχεία ανίχνευσης για να επιτευχθούν εξαιρετικά γρήγορες ταχύτητες απόκρισης, καθιστώντας τα ικανά να μετρήσουν ταχέως μεταβαλλόμενες διαδικασίες.

Μεταξύ της ευρείας ποικιλίας των διαθέσιμων αισθητήρων, οι αισθητήρες θερμοκρασίας είναι από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενες. Οι σύγχρονοι αισθητήρες θερμοκρασίας έχουν σχεδιαστεί για να είναι εξαιρετικά συμπαγείς, γεγονός που έχει επεκτείνει περαιτέρω τις εφαρμογές τους σε διάφορους τομείς βιομηχανικής παραγωγής και έχει φέρει αμέτρητες ανέσεις και λειτουργίες στην καθημερινή μας ζωή.