Wat is een temperatuursensor?

Temperatuur is een fundamentele fysieke hoeveelheid, en vrijwel alle processen in denatuur zijn ernauw mee gerelateerd. Temperatuursensoren behoren tot de vroegst ontwikkelde en meest gebruikte soorten sensoren. Hun marktaandeel is veel groter dan dat van andere sensorcategorieën.

Het gebruik van temperatuur voor meet dateert uit het begin van de 17e eeuw. Met de vooruitgang van halfgeleidertechnologie is deze eeuw getuige geweest van de ontwikkeling van halfgeleider thermokoppelsensoren, PN junction temperatuursensoren en geïntegreerde temperatuursensoren. Dienovereenkomstig, op basis van de golvenprincipes-Materie -interacties, akoestische temperatuursensoren, infraroodsensoren en magnetronsensoren zijn ook ontwikkeld.

Wanneer twee geleiders van verschillende materialen op een punt worden verbonden en die junctie wordt verwarmd, een elektromotorische kracht (spanning) wordt gegenereerd tussen de onverwarmde uiteinden van de geleiders. De grootte van dit spanningsverschil hangt af van de temperatuur van de onverwarmde meetpunten en de materialen van de twee geleiders. Dit fenomeen kan optreden over een breed temperatuurbereik. Door dit spanningsverschilnauwkeurig te meten en de omgevingstemperatuur aan de onverwarmde uiteinden te kennen, kan de temperatuur bij de verwarmde junctienauwkeurig worden bepaald. Omdat dit effect twee verschillende geleidende materialen vereist, wordt het een "thermokoppel" genoemd. Thermokoppels gemaakt van verschillende materiaalcombinaties zijn geschikt voor verschillende temperatuurbereiken en vertonen verschillende gevoeligheden.

De gevoeligheid van een thermokoppel verwijstnaar de verandering in uitgangsspanning per 1°C verandering in de temperatuur bij de verwarmde kruising. Voor de meeste metaal-Based thermokoppels, deze waarde varieert meestal tussen 5 en 40 microvolt per °C. Thermokoppelsensoren hebben hun eigen voordelen en beperkingen. Ze hebben over het algemeen een relatief lage gevoeligheid en zijn vatbaar voor interferentie van omgevingssignalen en temperatuurafwijking in voorversterkers, waardoor ze minder geschikt zijn voor het meten van kleine temperatuurveranderingen. Omdat de gevoeligheid van thermokoppelsensoren echter onafhankelijk is van de dikte van de gebruikte materialen, kunnen extreem fijne materialen worden gebruikt om temperatuursensoren te creëren. Bovendien hebben de metalen die in thermokoppels worden gebruikt uitstekende ductiliteit, waardoor deze delicate temperatuur mogelijk is-Het detecteren van elementen om extreem snelle responssnelheden te bereiken, waardoor ze in staat zijn om snel veranderende processen te meten.

Onder de grote verscheidenheid aan beschikbare sensoren behoren temperatuursensoren tot de meest gebruikte. Moderne temperatuursensoren zijn ontworpen om extreem compact te zijn, wat hun toepassingen op verschillende gebieden van industriële productie verder heeft uitgebreid en talloze gemakken en functionaliteiten in ons dagelijks leven heeft gebracht.