Принцип действия электронного термометра: Электронные термометры – Интернет-аптеке ЗдравЗона

Электронные термометры – Интернет-аптеке ЗдравЗона

Содержание

Электронные термометры

Рынок медицинских приборов уже давно заполнен термометрами электронными, которые пришли на смену ртутным. Но всем ли известен принцип действия этих приборов? И можно ли им доверять?
Бесспорным и самым значительным преимуществом электронного термометра является его абсолютная безопасность применения: отсутствие ядовитой ртути; удобный, мягкий наконечник, не способный травмировать; электронный термометр сделан из прочного пластика, что важно при использовании его для детей, так как можно не бояться, что ребенок разобьет его. Время измерения температуры с помощью ртутных термометров занимает около 10 минут, электронным же градусником вы точно измерите температуру всего за 1-2 минуты. Пользоваться электронным (цифровым) градусником значительно легче и приятнее. Вам больше не придется напрягать зрение и вертеть градусник, чтобы определить его показания, как это обычно происходит с ртутным термометром, который требует определенного навыка от пользователя. Показания электронного термометра высвечиваются на большом жидкокристаллическом дисплее, причем для некоторых моделей возможен выбор единиц измерения (°С или °F). Кроме того, электронные термометры оснащены дополнительными функциями: звуковой сигнал при повышенной температуре, память на несколько измерений и др.

Многие считают, что эти приборы менее точны, чем ртутные. При правильной эксплуатации погрешность измерения электронными градусниками составляет всего 0.1°С. К недостаткам можно отнести необходимость элементов питания для работы электронного термометра. Но при использовании качественных батареек их замену придется сделать только через несколько лет. Многие модели, к тому же, имеют функцию автоматического выключения для увеличения срока службы элемента питания. Можно сделать вывод, что минусов у электронных термометров практически нет.

Принцип работы электронного термометра.
Электронные или цифровые термометры работают на основе встроенного металлического датчика. Принцип работы основан на изменении сопротивления Выглядят они примерно так же, как и обыкновенные, с той лишь разницей, что корпус у них выполнен из высококачественного пластика или резины, со встроенным наконечником и дисплеем.
Большинство моделей электронных термометpов ударопрочные, то есть при случайном падении на пол с прибором не случится ровным счётом ничего. Для экстремалов есть даже водонепроницаемые варианты.
Цифровой термометр сообщит вам результат максимум через минуту! Он известит вас об этом, подав звуковой сигнал. Правда, при измерении температуры в подмышечной впадине время может увеличиться до 3 минут. Но всё же это намного быстрее, чем у ртутных термометров.
Во многих термометрах есть множество дополнительных функций. Таких как запоминание последних измерений, подсветка дисплея, возможность выбора температурной шкалы (Цельсий или Фаренгейт), сменные колпачки в целях гигиены и т. д.

На заметку.
Следует помнить о том, что показатели измерения тем точнее, чем плотнее прилегает прибор к коже. Если температура измеряется в подмышечной впадине, после сигнала о готовности результатов необходимо подержать градусник ещё немного.
Как бы «домерить» температуру. При оральном использовании градусника рот человека должен быть закрыт.
К тому же не стоит забывать о том, что цифровой термометр работает от батареек. Время от времени они подлежат замене. Поэтому всегда лучше иметь пару запасных под рукой, чтобы градусник не перестал работать в самый неподходящий момент.

В аптеках и специализированных магазинах можно найти электронные термометры для малышей. Выполнены они в виде соски, что решает проблему открытого рта.

Правда, такой прибор окажется бесполезным для родителей тех детишек, которые не приучены к пустышке.

Инфракрасный градусник.

Инфракрасный градусник – наиболее современная модель термометров. Он измеряет инфракрасное излучение, исходящее от поверхности тела человека. Полученные данные трансформируются в привычные нам градусы.
Правда, измерять им температуру можно лишь в определённых местах (обычно это ушные раковины, лоб, виски).
Существуют также бесконтактные приборы. По функциям эти термометры не сильно отличаются от электронных, а скорость их измерения даже быстрее.

Итак, почему стоит сделать выбор в пользу электронного термометра.
1. Он оборудован цифровым экраном.
2. Каждый термометр электронный оснащен звуковым сигналом. Прибор издает звук при включении, что подтверждает его работоспособность. По окончании измерения температуры тоже звучит сигнал – это означает, что процедура окончена.
3. В памяти новейшей цифровой техники сохраняются показания нескольких последних осмотров. Это позволяет контролировать малейшие отклонения в результатах.
4. Пластмассовые приборы безопасны для самостоятельного применения их детьми. Можно не бояться, что градусник разобьется.
5. Термометр отключается автоматически, если нет необходимости в его дальнейшем применении.
6. Электронный прибор работает от батареек. Достаточно заменить старое питание новым, после чего можно использовать аппарат еще несколько лет. Даже если прибор одноразовый (в том плане, что производителем не предусмотрена замена элементов питания), то он все равно будет иметь срок эксплуатации до нескольких тысяч часов.

7. Некоторые модели электронных термометров оснащены подсветкой, что позволяет их эксплуатировать в ночное время без включения электричества.
8. Термометр электронный детский оснащен гибким наконечником, что дает возможность измерять температуру ректальным или же оральным способом.
9. Некоторые производители укомплектовали свою продукцию защитными чехлами, что сохраняет корпус от механических повреждений, а потому вопрос хранения отпадает сам по себе.
10. Все термометры электронные имеют специальную кнопку для включения. Благодаря ей не нужно трясти градусник, чтобы скинуть последнее показание температуры

Полезно знать.
Что такое нормальная температура?
Нормальной температурой тела считается 36,6 градусов. Так написано и в инструкции к ртутному термометру. А вот в аннотациях к электронным устройствам показатели другие. Если измерять температуру орально, нормой считается температура от 35,7 до 37,3 градусов, ректально – 36,2 – 37,7. При обычном способе, то есть подмышкой, здоровой температурой тела считают от 35,2 до 36,7 градусов.У детей показатели могут быть чуть выше. Чем младше ребенок – тем у него выше температура. Например, у грудничков это может быть до 37,4 градусов – при условии, что у них нормальное поведение и самочувствие. У детей такого возраста еще не налажена система терморегуляции.

11.07.2014

Принцип работы и описание моделей электронных термометров

06.07.2015

Большинству людей термометры известны как приборы для измерения температуры тела, однако эти устройства выпускаются и для другого предназначения – измерения температуры в помещениях промышленного назначения и определенных технологических процессов. В настоящее время существует огромное количество термометров: ртутные, электроконтактные, спиртовые, дистанционные и многие другие, но наиболее востребованными являются электронные термометры, предназначенные для того, чтобы контролировать температуру в подсобном помещении. Обычный ртутный термометр, в отличие от электронного термометра, не удобен в использовании, так как он не позволяет измерять температуру дистанционно. Электронные модели могут работать на расстоянии в сотни метров, при этом в контролируемом помещении располагается только небольшой по размерам термочувствительный датчик.

Приборы используются во многих технологических процессах в промышленности: строительной, пищевой, аграрной, нефтегазовой, а также в гидрометеорологии, в энергетике и сельском хозяйстве для:

контроля температуры в производственных закрытых и жилых помещениях;
проверки степени нагрева сыпучих, жидких и вязких продуктов, газов и многого другого.

Электронные термометры различаются по назначению (к примеру, существует термометр для бетона, для почвы, для воды и т.п.), а также по размерам (компактные, мини, карманные и т.д.). Они позволяют произвести быстрые и максимально точные измерения, не представляя опасности в случае повреждения.

Принцип работы

Электронные измерители температуры имеют несложный принцип работы. Он основан на физических функциях проводника, изменяющего уровень электрического сопротивления при различных температурах. Показатели измерения, которые производит прибор, демонстрируются на светодиодном или жидкокристаллическом дисплее. Электронные термометры измеряют температуру в диапазоне от –50 до +100 градусов по Цельсию. Для обеспечения автономной работы данных приборов применяются элементы питания в виде стабильного напряжения (благодаря включению батареи в цепь).

Электронные термометры в компании «ЭКСИС»

Компания «ЭКСИС» предлагает приобрести следующие модели электронных термометров:

Электронный термометр ИТ-17 – портативный микропроцессорный прибор, работа которого основана на программном обеспечении, то есть с возможностью считывать показания. Данный термометр электронный со щупом имеет жидкокристаллический индикатор в эргономичном корпусе.
Электронный термометр HI – устройство, обеспечивающее сверхточные измерения температуры в широком диапазоне с малым временем отклика. Данная модель имеет температурный датчик, изготовленный из нержавеющей стали, и электронный измеритель в одном корпусе, а также фронтально расположенный дисплей. Электронный термометр HI используется при анализе газов, жидкостей, замороженных и полутвердых материалов, снабжен функцией самодиагностики.
Электронный термометр мини 0560 – быстродействующий погружной и проникающий прибор, который идеально подходит для измерений температуры воздуха, жидкостей, сыпучих или мягких субстанций. Имеет достаточно большой дисплей для своего компактного размера, благодаря которому данные с легкостью считываются.

Электронные термометры Testo – широкий выбор устройств, предназначенных для измерения температур практически для всех отраслей промышленного применения от всемирно известной компании. Такие приборы имеют несъемный датчик или комплектуются сменными измерительными зондами, у которых в качестве сенсора используются термопары, платиновые сенсоры сопротивления или терморезисторы. Различия между моделями заключаются в допускаемой погрешности и диапазоне измеряемых температур.
Электронный термометр Checktemp – устройство для измерения температуры газообразной, жидкой и твердой среды, а также сыпучих материалов. Щуп данной модели изготовлен из твердой стали и позволяет без труда проникать в плотную среду. Результаты измерений отображаются на большом жидкокристаллическом дисплее. Функция Cal-Check позволяет проверить работу электронного термометра, гарантируя высокую точность.

Компания «ЭКСИС» не только осуществляет производство и реализацию электронных термометров, но и производит их гарантийный ремонт, а также Госпроверку. Наши специалисты помогут Вам подобрать прибор, удовлетворяющий всем требованиям Вашего технологического процесса, и предоставят подробную консультацию по интересующему вопросу.

Принцип работы электронного термометра для измерения температуры воздуха

Электронный термометр также называют еще термометром сопротивления. И все это потому, что термометр работает только за счет изменения свойств полупроводника.

Именно электронный термометр для измерения температуры пользуется особой популярностью, ведь он пригодится в абсолютно каждом доме. Но мало кто задумывается о том, как же функционирует такой термометр и какие факторы могут повлиять на точность его показаний.

Для того, чтобы показатели были всегда правильными, а в случае поломки можно было определить неисправность, необходимо ознакомиться с принципами работы, хотя бы на базовом уровне.

Устройство и принцип работы термометра

Главное назначение такого термометра заключается в измерении температуры воздуха в доме или на улице. В некоторых помещениях термометр должен устанавливаться обязательно, например в кабинетах в школе, в коридорах общежитий и так далее. Как правило, в таких местах устанавливаются жидкостные термометры, но электронный термометр способен показать наиболее точные результаты, но стоит намного дороже.

Как правило, термометр состоит из двух блоков:

из основного. Устанавливается внутри помещения. Данный блок показывает на специальной панели температуру. Более современные модели позволяют выбирать единицы измерения: градусов по Цельсию или по Фаренгейту. Кроме того, иногда данный блок также оборудован встроенным датчиком и показывает температуру внутри помещения;
из выносного. Данный блок устанавливается на улице и имеет более сложное строение. Выносной датчик состоит из термопары и принцип его работы базируется на эффекте Зеебека (если вдоль проводника изменяется температура, то электроны, расположенные около горячего источника приобретают более высокую скорость и энергию). Так как выносной датчик устанавливается на улице и подвергается воздействию различных погодных условий, то большое количество производителей уделяют особое внимание его герметизации. Именно поэтому выносному блоку не страшны ни дождь, ни яркие лучи солнца.

Суть устройства

Термометр, разговорный аналог — градусник, предназначен для измерения температуры окружающей среды. Первое устройство было изобретено в 1714 году немецким физиком Д. Г. Фаренгейтом. В основе своей конструкции он использовал прозрачную запаянную колбу, внутри которой находился спирт. После в качестве жидкости учёный применил ртуть. Но шкала аналогового измерителя, существующая и по сей день, была разработана лишь только через 30 лет шведским астрономом и метеорологом Андерс Цельсием. За начальные точки он предложил взять температуру тающего льда и кипения воды.

Интересным фактом является то, что изначально числом 100 была отмечена температура таяния льда, а за ноль взята точка кипения. Впоследствии шкалу «перевернули». По некоторым мнениям это сделал сам Цельсий, по другим — его соотечественники ботаник Линней и астроном Штремер.

Вскоре изготовление ртутных измерителей было широко налажено производством в промышленных масштабах. Со временем ртуть из-за своей ядовитости была заменена на спирт, а затем и вовсе был предложен новый тип устройства — цифровой. Сегодня, пожалуй, градусник стал неотъемлемым атрибутом любого жилища. По совету Всемирной организации здравоохранения была принята Минаматская конвенция, направленная на постепенный вывод из обихода ртутных градусников. Согласно ей в 2022 году использование ртути в измерителях будет полностью прекращено.

Поэтому из-за своих отличных характеристик термометр с цифровой схемой практически не имеет конкурентов. Предлагаемые в продаже спиртовые приборы проигрывают ему по точности и удобству восприятия данных.

Электронные модели могут располагаться в любом месте, ведь в контролируемом помещении необходимо расположить только небольшой датчик, подключённый к устройству. Этот тип используется во многих технологических процессах промышленности, например, строительных, аграрных, энергетических. С их помощью контролируется:

температура воздуха в производственных и жилых зданиях;
проверка нагрева сыпучих продуктов;
состояние вязких материалов.

Принцип работы

Перед тем как непосредственно приступить к изготовлению электронного термометра, следует разобраться в принципе его действия и определиться, из каких узлов будет состоять конструкция. Промышленно выпускаемые электронные градусники различаются по своим размерам и назначению. Но все они построены на однотипном принципе действия.

Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Основываясь на этом и проектируется схема электронного градусника. Так, чаще всего в конструкции применяется термопара. Это электронный прибор, стоящий из двух сваренных между собой металлов. На поверхности каждого из них имеется контактная площадка, подключённая к измерительной схеме. При нагревании или охлаждении контактов возникает термоэлектродвижущая сила, появление и изменение которой регистрируется платой электроники.

В устройствах нового поколения вместо термочувствительного элемента используется кремниевый диод. Полупроводниковый радиоэлемент, у которого наблюдается зависимость вольт-амперной характеристики от температурного воздействия. Иными словами, при прямом включении (направление тока от анода к катоду) значение падения напряжения на переходе изменяется в зависимости от нагрева полупроводника.

Обработанные данные выводятся на дисплей, с которого уже визуально снимаются пользователем. Цифровые градусники позволяют измерять изменения температуры в диапазоне от -50 ° С до 100 ° С.

Всего же в конструкции простого термометра можно выделить пять блоков:

Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.
Измерительные провода — используются для выноса датчика и его расположения в различных местах, требующих контроля над температурой. Чаще всего это небольшого сечения в диаметре проводники, даже необязательно экранированные.
Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран.
Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.
Блок питания — собирается на типовых для радиоэлектроники интегральных микросхемах. Используется для стабилизации и преобразования питания, подающегося на все узлы платы.

Особенности изготовления

Человеку, увлекающемуся радиолюбительством, сделать электронный термометр своими руками по схеме не доставит трудностей, но в то же время обычному потребителю понадобится иметь хотя бы навыки паяния. Сегодня существует довольно много различных схем, отличающихся как сложностью повторения, так и дефицитностью радиодеталей.

При выборе схемы учитывают характеристики, которые она сможет обеспечить будущему измерительному устройству. В первую очередь — это диапазон измеряемых температур, а во вторую – погрешность. Конструктивно можно собрать проводную и беспроводную модель. При сборке второго типа используется радиомодуль, значительно удорожающий изделие.

Из-за использования чувствительных специализированных микросхем собирать навесным монтажом схему вряд ли получится. Поэтому предварительно изготавливается печатная плата. Делать её лучше из одностороннего фольгированного стеклотекстолита методом «лазерно-утюжной технологии».

Суть метода заключается в том, что с помощью, например, Sprint Layout, рисуется печатная схема устройства и распечатывается в зеркальном отображении в масштабе 1:1 на лазерном принтере. Затем, приложив отпечатанный рисунок изображением вниз к фольгированному слою, проглаживают чертёж разогретым утюгом. Из-за особенностей тонера изображение линий перенесётся на стеклотекстолит. Далее плата погружается в ванную с реактивом, например, FeCl3.

В качестве индикатора можно использовать светодиодную матрицу, но лучше приобрести любой монохромный экран. Простой экран можно взять буквально за «копейки», например, подойдёт от старых системных блоков, выполненных в форм-факторе АТ. Если планируется конструкция с выносным датчиком, то неплохим вариантом будет использование шлейфа с диаметром проводника от 0,3 мм2, но в принципе подойдёт любой провод. При этом чем вынос датчика больше, тем большего сечения нужен и провод.

В схемотехнике некоторых термометров используются микроконтроллеры. Их применение позволяет упростить электрическую схему и повысить функциональность, но при этом требует навыков программирования и умения загружать прошивку. Для этого понадобится программатор, который можно также спаять самостоятельно, например, для LPT из пяти проводов.

Простой термометр

Конструкция простого термометра состоит всего из трёх деталей и тестера. В качестве датчика температуры в схеме используется LM35. Это интегральный прибор с калиброванным выходом по напряжению. Амплитуда на выходе датчика пропорциональна температуре. Точность измерений составляет 0,75° C. Запитывать интегральную микросхему можно как от однополярного источника, так и двухполярного. Предел измерений от -55 ° до 150° C.

В качестве мультиметра можно использовать стрелочный или цифровой прибор. К датчику согласно схеме подключают источник питания. Например, КРОНу или три соединённых последовательно пальчиковых батарейки. Измеритель же подключают к клеммам V и COM и переводят в режим измерения температуры. Потребление датчика при работе не превышает 10 мкА.

Диапазон измерения мультиметра устанавливается на два вольта. Отображённый на экране результат и будет соответствовать измеряемой температуре. Последняя цифра в числе обозначает десятые доли градуса.

При желании устройство можно сделать двухканальным. Для этого дополнительно необходимо будет изготовить механический или электронный переключатель.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде. Стоимость термодатчика LM 335 не превышает 50 центов, при этом после калибровки его точность измерения составляет от 0,3 ° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40 ° до 100° C. Выпускается он в двух корпусах — TO-92 и SOIC. В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему К1019ЕМ1.

При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

Uвых = Vвых1 * T / To, где:

Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока. Собирается он на двух транзисторах КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус.

Использование микроконтроллера

Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой. В качестве микросхемы применяется ATmega8, а датчика температуры — DS18B20.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L7805. Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом.

Температура устройством может изменяться в интервале от -55 ° до 125º С с шагом в 0,1º С. Погрешность измерения не превышает 0,5º С. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire. При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика.

При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются. Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4×20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

Как своими руками собрать электронный термометр

Загрузка…

цифровые и электрические. Термометры для измерения температуры воздуха, лабораторные, термоэлектрические и другие. Как выбрать и пользоваться?

Электронные термометры могут быть цифровыми и электрическими. Кроме того, они подразделяются на термометры для измерения температуры воздуха, лабораторные, термоэлектрические и другие. Давайте разберемся, как выбрать и использовать такие приборы.

Что такое электронные термометры?

Электронный термометр – продвинутая модификация аналога со стержнем для заполнения жидкости. Основа обновленного прибора – чувствительный к теплу датчик, а дисплей отображает полученные измерения. Измеритель осуществляет измерение температуры среды в ее жидком, газообразном или твердом состоянии в конкретный момент времени.

Особенности устройства

Главная особенность – нетоксичность и более упрощенная утилизация устройства и его компонентов. В медицинских моделях предусмотрены сменные колпачки и водонепроницаемость. Устройство может не только выдавать информацию о температуре в режиме реального времени, но и сохранять эти данные в своей памяти. В цифровой термометр могут быть встроены часы, календари и прочее.

Возможно сочетание нескольких функций в одном аппарате – например, в метеорологическом комплекте, который содержит термометр для измерения температуры воздуха снаружи и внутри здания, а также выдает данные о других погодных условиях.

Принцип работы

Работа электронных измерителей основана на физических функциях проводника, изменяющего уровень электрического сопротивления меняющейся температуры окружающей среды. Данные выводятся на табло (экран бывает светодиодный и жидкокристаллический). Для возможности работы в автономном режиме к прибору подсоединяется блок питания или элементы питания со стабильным напряжением (батарея включается в цепь).

Для чего нужен?

Предназначение термометра – измерение температурных значений, наблюдаемых в данный момент времени в определенной точке пространства. Термометр может измерять температурный режим нейтральной среды в газообразном, полутвердом, твердом и жидком состоянии.

Преимущества и недостатки

Преимущества электронных термометров таковы.

Безопасность – из-за отсутствия ядовитых веществ можно не беспокоиться, что ребенок уронит прибор, а опасный наполнитель (ртуть в старых моделях градусников) выльется.
Высокая точность – погрешность составляет до 0,1°С.
Скорость – результат известен через одну минуту после начала измерения.
Комфортность использования – дисплей имеет приятную подсветку с крупным шрифтом, некоторые модели термометров имеют функцию запоминания предыдущих результатов.

Недостатки у электронных термометров также есть.

Высокая стоимость прибора.
Термометры-пустышки могут быть неэффективными и давать неверные и неточные значения из-за того, что капля с датчиком недостаточно хорошо и продолжительно соприкасалась с языком ребенка.
Отдельные модели инфракрасных термометров довольно громоздкие и не дают высокоточные результаты.

Разновидности

Термометры по разновидности подразделяются на следующие варианты.

Цифровые – в их основе электронная схема, имеется экран для вывода данных. Требуют подзаряд элементами питания (батарейки).
Электрические – в их основе проводник, который меняет уровень сопротивления при различных температурах.
Термоэлектрические – в их основе 2 проводника, температура измеряется по физическому принципу.

Классификация по назначению

Медицинские

Измеряют температуру тела человека или животного. Лабораторный инструмент позволяет произвести диагностику быстро и точно. Градусники имеются в каждой семейной аптечке и успешно используются в домашних условиях.

Для детей разработаны инфракрасные модели градусников, позволяющие провести диагностику даже бесконтактным способом или с минимальным беспокойством пациента (например, у грудничка во время сна).

Бытовые

Эти термометры рассчитаны на домашнее использование в более агрессивной среде: на улице или в помещениях с высокими/низкими температурными режимами.

Комнатные.
Наружные уличные (могут быть установлены на окно при помощи липучки).
Садовые термометры – крепятся на внутреннюю стенку теплицы или парника, также могут устанавливаться в питомниках по разведению деревьев и растений, на огородах и приусадебных участках.
Погружные устройства для почвы.
Погружные термометры для ванной или для бассейна.
Термометры для бани и сауны – устанавливаются в парилках.
Существуют термометры-насадки на душевые лейки. Такие градусники позволяют настроить нужный тепловой режим.

Кухонные

Предназначены для готовки и хранения пищи. Некоторые модели встроены в технику для кухни. Некоторые являются отдельным предметом кухонной утвари в виде небольшого прибора для холодильника, гриля, духовки. С этим термометром легко измерить температуру воды или другой жидкости – молока, пунша, вина. Популярность набирает кулинарный кондитерский измеритель температуры со съемной лопаточкой. Им можно не только замешивать тесто, но и проверять готовность пирога.

Если блюдо готово, можно вынуть пищевой термометр и продолжать пользование лопаткой.

Автомобильные

Устанавливаются в автомобиле и помогают определить температурный режим на улице, не покидая автомобиля.

Руководствуясь показателями прибора, автомобилист делает вывод – покрытие дороги обледенело или растаяло, и избирает правильную тактику вождения.

Промышленные

К основному устройству подсоединен провод с наконечником, напоминающий спицу. Погружая щуп в сыпучие или жидкие вещества, определяется температурное значение внутри исследуемой области. Широко применяются для проверки зерна, бетона и других веществ, требующих определенных температурных условий во время хранения. Технический термометр еще используется для температурного измерения жала паяльника. Выставив точную температуру жала, мастер более качественно установит паяльное соединение. Термометр помогает калибровать и подстраивать рабочую температуру паяльника.

Виды конструкций

Существует огромное количество видов термометров – электронные, цифровые, термометры сопротивления, биметаллические, инфракрасные (ИК), дистанционные, электроконтактные термометры. По видам конструкции различают такие термометры.

Электронный (цифровой)

Медицинский контактный с влагозащитный покрытием и гибким наконечником. Выпускаются модели с сигналом и с подсветкой. Дисплей может быть светодиодным. Для более углубленного медицинского осмотра используется прецизионный вид измерителя, который состоит из блока регистрации температуры и датчика.
С радиодатчиком (влагозащитный): можно осуществить монтаж датчика в измеряемую область, а сам аппарат разместить в лаборатории или ином помещении.
С термопарой – 2 конца разнородных металлических проводников соединены в спайку, которая показывает разность потенциалов при разнице температур. В момент образования электрического тока становится известной температура в соответствии с мерной сеткой.
Карманный недорогой мини-термометр. Компактный аппарат оснащен зондом, от него по проводу поступает информация о замерах температуры воздуха, жидкостей, порошкообразных и сыпучих материалов. При заданном условии максимального и минимального значений срабатывает сигнальный писк.
Ручной электронный термометр (влагозащитный). Незаменим в производственных условиях. Фиксирует и отображает на двойном дисплее температурный режим разных объектов. При этом подключается двойная термопара и производятся сложные измерения.
Электронный термометр с выносным датчиком. Игольчатый зонд устанавливается в области измерений, а электронная часть – в помещении.

Некоторые виды электронных автономных градусников – с сигнализацией заданной температуры.

Термополоски – термочувствительная пленка.
Термометр-соска – прибор для измерения температуры младенца.
Беспроводной с выносным радиодатчиком. Дальность приема радиосигнала 60 м подходит для домашнего использования в качестве прибора, измеряющего температуру воздуха.
Многоканальный (двухканальный или восьмиканальный) предназначен для контактных измерений температуры на технологических объектах. Прибор имеет возможность измерять температуру сразу от 2 и 8 термопреобразователей соответственно. Результаты отображаются на табло, последовательным перебором значений.
Термометры портативные. Это контактный переносной прибор. Предназначаются для высокотемпературных и низкотемпературных измерений.
Термостат – электронный терморегулятор в нагревательной системе, котле и т. д.
Метеорологический комплект отображает на экране атмосферное давление, температуру воздуха, направление ветра, погоду, дату и время.
Дистанционные (манометрические) термометры. Действие основано на изменении давления газа, пара или жидкости в замкнутом объеме при изменении температуры.

Инструкция по применению

Нужно правильно эксплуатировать прибор, чтобы получать достоверные данные. Приведем рекомендации по эксплуатации медицинского измерителя температуры.

Перед первым использованием после покупки нужно внимательно прочитать руководство, а также продезинфицировать специальной салфеткой наконечник.
Вставить элементы питания, включить прибор.
Приложить к измеряемой поверхности (лоб, подмышечная впадина, висок) – если это инфракрасный вид термометра, вставить орально или ректально соответственно виду градусника. При этом нужно соблюдать максимальную осторожность и спокойствие.
На исследуемом участке держать градусник, пока он не начнет издавать писк.
Этот порядок действий одинаков и для измерения температуры тела человека и для животного. Чтобы правильно измерять температуру домашней кошке или собаке, можно взять обычный термометр домашнего использования.

Водный термометр-полоска на самоклеющейся основе крепится на внешнюю сторону аквариума. Меняется цвет в зависимости от того, какая температура за стеклом. Чтобы прикрепить щуп к трубе, в которой находится исследуемая жидкость, в самой трубе сверлится отверстие с диаметром, немного большим, чем диаметр щупа. Спица щупа опускается в трубу через ниппель для монтажа с внутренней и внешней стороны закрепляется (гайка ниппеля закручивается внутри трубы).

Для дезинфекции электронных термометров (обработка по СанПиН 3.5.2528-09) нужно следовать инструкции производителя – протирать прибор дезинфицирующими средствами, удалить остатки дезинфицирующего средства и вытереть насухо. Хранить в сухих бумажных чехлах. Поверка термометра проводится для того, чтобы уточнить производственные характеристики инструмента и проверить их соответствие нормам, заявленных производителем. Такую операцию лучше доверить квалифицированным специалистам, которые произведут проверку в лабораторных условиях с применением инновационных технологий и современного оборудования.

Советы по ремонту и обслуживанию

Обычный электронный термометр может выйти из строя из-за неправильно установленных или истощенных элементов питания. Требуется просто поменять или верно установить батарейки.
Чтобы отремонтировать поломку, следует обратиться к специалистам. Работники сервисного центра проверят неисправности термометра, произведут ремонт и замену запчастей, откалибруют и заново отрегулируют термометр.
Периодичность поверки термометра указана в инструкции по эксплуатации. Обязательно нужно проверять соответствие нормам в сроки, указанные для проведения поверки.
Алгоритм дезинфекции: очищать термометр нужно в соответствии с требованиями производителя или по СанПиН 3.5.2528-09. Чтобы обеззаразить градусник, нужно протереть его салфетками, пропитанными дезсредствами, в инструкции по применению которых указана дезинфекция термометров.

Также можно использовать спирт 70%, а после окончания процедуры нужно удалить остатки дезсредства сухой чистой тканью и убрать на хранение в чистый бумажный сверток-чехол или в стерильную упаковку до первого использования.

Как выбрать?

Чтобы извлечь максимум пользы от приобретения градусника, стоит учесть следующие моменты.

Экран для вывода данных. Нужно обратить внимание на размер экрана и четкость цифр, отображаемых на нем. Можно выбрать модель с подсветкой. Большой плюс у дисплеев, которые отображают индикатор батареи.
Наконечник. Он должен быть гладким, без зазубрин и следов клея на местах соединения с корпусом. Лучше выбрать водонепроницаемый вариант. Хорошее решение – гибкий наконечник. Если планируется использование несколькими членами семьи, производители могут предложить приобрести дополнительно сменные наконечники. В некоторых моделях сменные наконечники входят в комплект.
Память. Удобен в использовании тот градусник, который записывает показания и может их продемонстрировать в хронологическом порядке. Такая функция может быть встроенной автоматической или требует активации в момент первого использования.
Питание. Возможность замены элементов питания продлевает срок службы измерительного инструмента. Если поставить новые батарейки нельзя (корпус запаян), термометр придется выбросить и покупать новый.
Скорость выполнения замера. В момент покупки нужно прочитать инструкцию – сколько времени требуется для измерения температуры данной моделью градусника. Обычно время указано 1-2 минуты. Если обозначен период 5-7 минут, нужно будет дать именно столько времени, что проблематично с маленькими детьми.
Качество. Современные универсальные градусники отличаются от стеклянных предшественников. Они преимущественно выделяются в плане безопасности – корпус выполнен из пластика, который не разбивается в случае падения, а внутри нет опасных веществ, вызывающих отравление. Однако пластик, из которого выполнен термометр, должен быть отличного качества, не иметь запаха, быть приятным на ощупь. Конструкция не должна быть хлипкой, скрипеть или иметь торчащие провода.
Аксессуары. Дополнительные наконечники, сменные элементы питания и чехол для хранения упрощают эксплуатацию.

Рейтинг производителей

В топ-рейтинг производителей термометров вошли следующие фирмы, которые делают свою продукцию лучше и качественнее.

Microlife – крупнейший мировой производитель электронных термометров (США).
Little Doctor – компания, занимающаяся разработкой, производством и дистрибуцией широкого спектра бытовой медицинской техники (Сингапур).
Petit Terraillon – компания по производству и разработке различных устройств и бытовых приборов, таких как кулинарные и напольные весы и водные фильтры (Франция).
Amrus – компания предоставляет полный спектр средств опоры и широкий ассортимент медицинской техники для профессионального и домашнего использования (Америка+Россия).
Canpol Babies – специализируется на товарах детского назначения (Польша).
Profi Cook – торговая марка мелкой кухонной бытовой техники (Германия).
Xiaomi – мелкая бытовая техника (Китай).

Данные компании постоянно совершенствуют свою продукцию и создают новые виды термометров. Один их таких примеров – лопатка кулинарная Tescoma Delicia. Используется в процессе приготовления еды (глазурь, соус, в момент разогрева молока и других жидкостей, выпечка). С помощью зажима можно установить лопатку на емкость с блюдом. На цифровом дисплее отображается актуальная температура. При заданном значении раздастся звуковой сигнал.

Высокотемпературный проникающий термометр RST для точного проникающего измерения температуры с выносным водонепроницаемым стальным термощупом. Может измерять от -50° С до + 300° С. Длина щупа – 7,5 см. Используется как в профессиональных целях, так и в кулинарии (например, для проверки температуры готового блюда – степени прожарки).

Набирают популярность складные цифровые термометры Checktemp. У них имеется проникающий зонд из нержавеющей стали. Такие термометры используются для проверки полутвердых грузов (овощи, фрукты, сыры). При этом не требуется вскрывать коробки и сильно нарушать оболочку продукции.

Модель цифрового термометра BD Digital Thermometer TPM позволяет снимать температурные показатели на производстве молочных продуктов.

Градусник Thermoval от компании Hartmann – распространенный термометр для домашнего использования. Применять его могут все члены семьи, он прост в обращении, подходит не только взрослым, но и детям. Обновленные версии электронных термометров способны запоминать предыдущие значения. Интервал снятия показаний сокращен до 1 секунды, некоторые модели не нуждаются в калибровке.

Обзор отзывов

Покупатели, которые приобрели электронные термометры для домашнего использования, отмечают в достоинствах быстрое измерение температуры, легкость в эксплуатации и безопасность использования. Потребители, которые установили производственные виды термометров на предприятиях, делятся положительными отзывами: точные и быстрые результаты помогают наладить процесс производства и получать прибыль. Обе категории клиентов отмечают высокую стоимость прибора. Однако это компенсируется положительными качествами приобретенных термометров.

Термометр электронный пользуется популярностью из-за универсальности, удобства в использовании и отсутствия риска разбитого стекла. Минусом является невысокая точность из-за непродолжительного держания термометра на коже (особенно у детей), подсевших аккумуляторов и высокой цены за единицу изделия. Инфракрасный термометр имеет те же проблемы, стоимость значительно выше.

Если содержать градусник в футляре, он прослужит гораздо дольше, снизится риск механического повреждения, будет соблюдаться чистота – такой градусник легче найти в аптечке, когда у него яркая сумочка-чехол.

К тому же некоторые производители в футляр помещают сменные наконечники, поэтому совместное хранение наконечников и самого градусника предотвратит потерю каких-либо элементов.

Об электронном термометре для измерения температуры тела смотрите далее.

Термометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Термометр – это прибор, предназначенный для измерения температуры жидкостной, газообразной или твердой среды. Изобретателем первого устройства для измерения температуры является Галилео Галилей. Название прибора с греческого языка переводится как «измерять тепло». Первый прототип Галилея существенно отличался от современных. В более привычном виде устройство появилась спустя более чем через 200 лет, когда за изучение данного вопроса взялся шведский физик Цельсий. Он разработал систему измерения температуры, разделив термометр на шкалу от 0 до 100. В честь физика уровень температуры измеряются в градусах Цельсия.

Разновидности по принципу действия

Хотя с момента изобретения первых термометров прошло уже более через 400 лет, эти устройства до сих пор продолжают совершенствоваться. В связи с этим появляются все новые устройства, основанные на ранее не применяемых принципах действия.

Сейчас актуальными являются 7 разновидностей термометров:

Жидкостные.
Газовые.
Механические.
Электрические.
Термоэлектрические.
Волоконно-оптические.
Инфракрасные.

Жидкостные

Термометры относятся к самым первым приборам. Они работают на принципе расширения жидкостей при изменении температуры. Когда жидкость нагревается – она расширяется, а когда охлаждается, то сжимается. Само устройство состоит из очень тонкой стеклянной колбы, заполненной жидким веществом. Колба прикладывается к вертикальной шкале, выполненной в виде линейки. Температура измеряемой среды равна делению на шкале, на которое указывает уровень жидкости в колбе. Эти устройства являются очень точными. Их погрешность редко составляет более 0,1 градуса. В различном исполнении жидкостные приборы способны измерять температуру до +600 градусов. Их недостаток в том, что при падении колба может разбиться.

Газовые

Работают точно так же как и жидкостные, только их колбы заполняются инертным газом. Благодаря тому, что в качестве наполнителя используется газ, увеличивается диапазон измерения. Такой термометр может показывать максимальную температуру в пределах от +271 до +1000 градусов. Данные приборы обычно применяются для снятия показания температуры различных горячих веществ.

Механический

Термометр работает по принципу деформации металлической спирали. Такие приборы оснащаются стрелкой. Они внешне немного напоминает стрелочные часы. Подобные устройства используется на панели приборов автомобилей и различной спецтехнике. Главное достоинство механических термометров в их прочности. Они не боятся встряски или ударов, как модели из стекла.

Электрические

Приборы работают по физическому принципу изменения уровня сопротивления проводника при различных температурах. Чем горячее металл, тем его сопротивляемость при передаче электрического тока выше. Диапазон чувствительности электротермометров зависит от металла, который использован в качестве проводника. Для меди он составляет от -50 до +180 градусов. Более дорогие модели на платине могут указывать на температуру от -200 до +750 градусов. Такие приборы применяются как датчики температуры на производстве и в лабораториях.

Термоэлектрический

Термометр имеет в своей конструкции 2 проводника, которые измеряют температуру по физическому принципу, так называемому эффекту Зеебека. Подобные приборы имеют широкий диапазон измерения от -100 до +2500 градусов. Точность термоэлектрических устройств составляет около 0,01 градуса. Их можно встретить в промышленном производстве, когда требуется измерение высоких температур свыше 1000 градусов.

Волоконно-оптические

Делаются из оптоволокна. Это очень чувствительные датчики, которые могут измерять температуру до +400 градусов. При этом их погрешность не превышает 0,1 градуса. В основе такого термометра лежит натянутое оптоволокно, которое при изменении температуры растягивается или сжимается. Проходящий сквозь него луч света преломляется, что фиксирует оптический датчик, сопоставляющий преломление с температурой окружающей среды.

Инфракрасный

Термометр, или пирометр, является одним из самых недавних изобретений. Они имеют верхний диапазон измерения от +100 до +3000 градусов. В отличие от предыдущих разновидности термометров, они снимают показания без непосредственного контакта с измеряемым веществом. Прибор посылает инфракрасный луч на измеряемую поверхность, и на небольшом экране отображает ее температуру. При этом точность может отличаться на несколько градусов. Подобные устройства применяются для измерения уровня нагрева металлических заготовок, которые находятся в горне, корпуса двигателя и пр. Инфракрасные термометры способны показать температуры открытого пламени. Подобные устройства применяются еще в десятках различных сфер.

Разновидности по предназначению

Термометры можно классифицировать на несколько групп:

Медицинские.
Бытовые для воздуха.
Кухонные.
Промышленные.

Медицинский термометр

Медицинские термометры обычно называют градусники. Они имеют низкий диапазон измерения. Это связано с тем, что температура тела живого человека не может составлять ниже +29,5 и выше +42 градусов.

В зависимости от исполнения медицинские градусники бывают:

Стеклянные.
Цифровые.
Соска.
Кнопка.
Инфракрасный ушной.
Инфракрасный лобный.

Стеклянные термометры являются первыми, которые начали применять для медицинских целей. Данные устройства универсальны. Обычно их колбы заполняются спиртом. Раньше для таких целей использовалась ртуть. Подобные устройства имеют один большой недостаток, а именно необходимости длительного ожидания для отображения реальной температуры тела. При подмышечном исполнении продолжительность ожидания составляет не менее 5 минут.

Цифровые термометры имеют небольшой экран, на который выводится температура тела. Они способны показать точные данные спустя 30-60 секунд с момента начала измерения. Когда градусник получает конечную температуру, он создает звуковой сигнал, после которого его можно снимать. Данные приборы могут работать с погрешностью, если не очень плотно прилегают к телу. Существуют дешевые модели электронных термометров, которые снимают показания не менее долго, чем стеклянные. При этом они не создают звуковой сигнал об окончании измерения.

Термометры соски сделаны специально для маленьких детей. Устройство представляет собой соску-пустышку, которая вставляется в рот младенца. Обычно такие модели после завершения измерения подают музыкальный сигнал. Точность устройств составляет 0,1 градуса. В том случае если малыш начинает дышать через рот или плакать, отклонение от реальной температуры может быть существенным. Продолжительность измерения составляет 3-5 минут.

Термометры кнопки применяются тоже для детей возрастом до трех лет. По форме такие приборы напоминают канцелярскую кнопку, которая размещается ректально. Данные устройства снимают показания быстро, но имеют низкую точность.

Инфракрасный ушной термометр считывает температуру из барабанной перепонки. Такое устройство способно снять измерения всего за 2-4 секунды. Оно также оснащается цифровым дисплеем и работает на батарейках. Данное устройство имеет подсветку для облегчения введения в ушной проход. Приборы подходят для измерения температуры у детей старше 3 лет и взрослых, поскольку у младенцев слишком тонкий ушной канал, в который наконечник термометра не проходит.

Инфракрасные лобные термометры просто прикладываются ко лбу. Они работают по такому же принципу, как и ушные. Одно из преимуществ таких устройств в том, что они могут действовать и бесконтактно на расстоянии 2,5 см от кожи. Таким образом, с их помощью можно измерить температуру тела ребенка не разбудив его. Скорость работы лобных термометров составляет несколько секунд.

Бытовые для воздуха

Для измерения температуры воздуха на улице или в помещении применяются бытовые термометры. Они, как правило, выполнены в стеклянном варианте и заполнены спиртом или ртутью. Обычно диапазон их измерения в уличном исполнении составляет от -50 до +50 градусов, а в комнатном от 0 до +50 градусов. Подобные приборы часто можно встретить в виде украшений для интерьера или магнита на холодильник.

Кухонные

Кухонные термометры предназначены для измерения температуры различных блюд и ингредиентов. Они могут быть механическими, электрическими или жидкостными. Их применяют в тех случаях, когда необходимо строго контролировать температуру по рецепту, к примеру, при приготовлении карамели. Обычно подобные устройства идут в комплекте с герметичным тубусом для хранения.

Промышленные

Промышленные термометры предназначены для измерения температуры в различных системах. Обычно они представляют собой приборы механического типа со стрелкой. Их можно увидеть в магистралях водяного и газового снабжения. Промышленные модели бывают электрические, инфракрасные, механические и пр. Они имеют самое большое разнообразие форм, размеров и диапазонов измерения.

Термометры жидкостные

Фото: этот термометр содержит красную жидкость на спиртовой основе и имеет шкалу Цельсия (слева) и шкалу Фаренгейта (справа).Текущая температура составляет около 22 ° C или около 72 ° F. Шкала Фахенхейта названа в честь немецкого физика Даниэля Фаренгейта (1686–1736), который сделал первый ртутный термометр в начале 18 века. Шкала Цельсия названа в честь шведского ученого Андерса Цельсия (1701–1744).

Самые простые термометры действительно просты! Они просто очень тонкие стеклянные трубки заполнены небольшим количеством серебристой жидкости (обычно ртути – довольно специальный металл, который при обычных, повседневных температурах является жидкостью).Когда ртуть нагревается, она увеличивается (увеличивается в размере) на величину это напрямую связано с температурой. Так что если температура увеличивается на 20 градусов, ртуть расширяется и движется вверх по шкале вдвое больше, чем при повышении температуры всего на 10 градусов. Все, что нам нужно сделать, это отметить шкалу на стекле, и мы можем легко вычислить температуру.

Как нам определить масштаб? Делать по Цельсию (по Цельсию) термометр прост, потому что он основан на температуре льда и кипятокОни называются двумя фиксированными точками. Мы знаю, что лед имеет температуру около 0 ° C, а вода кипит при 100 ° C. Если мы окунем наш термометр в лед, то увидим, где Уровень ртути достигает и отмечает самую низкую точку на нашей шкале, которая будет примерно 0 ° C. Точно так же, если мы опустим термометр в кипяток, мы можем подождать, пока ртуть поднимется, а затем сделать отметка эквивалентна 100 ° C. Все, что нам нужно сделать, это разделить Шкала между этими двумя фиксированными точками в 100 равных шагов («сенти-класс» означает 100 делений) и, привет, у нас есть рабочий термометр!

ртуть или спирт?

Не все жидкостные термометры используют ртуть.Если линия вы видите в своем термометре красный вместо серебряного, как показано на рисунке, ваш термометр заполненный жидкостью на спиртовой основе (такой как этанол). Какая разница? Ртуть токсична, хотя Совершенно безопасно, если оно запечатано внутри термометра. Тем не менее, если стеклянная трубка ртутного термометра случается сломаться, что потенциально подвергает вас ядовитой жидкости внутри него. По этой причине спиртовые термометры, как правило, безопаснее и могут также может использоваться для измерения более низких температур (поскольку спирт имеет более низкую температуру замерзания чем ртуть; это около -114 ° C или -170 ° F для чистого этанола по сравнению с -40 ° C или -40 ° F для ртути).

Термометр со шкалой

Однако не все термометры работают таким образом. Тот, который показан в нашем верхняя фотография имеет металлический указатель, который перемещается вверх и вниз по кругу масштаб. Откройте один из этих термометров, и вы увидите указатель устанавливается на рулонный кусок металла, называемый биметаллической полосой, которая предназначена для расширения и изгиба по мере становится все жарче (см. нашу статью о термостатах, чтобы узнать, как это работает). Чем выше температура, тем больше расширяется биметаллическая полоса и чем больше указатель вверх по шкале.

Artwork: Как работает циферблатный термометр: это механизм, который питает типичный циферблатный термометр, проиллюстрированный в патенте Чарльза У. Патнэма от 1905 года. Вверху у нас обычное расположение указателя и циферблата. Нижняя часть рисунка показывает, что происходит вокруг спины. Биметаллическая полоска (желтая) плотно намотана и прикреплена как к раме термометра, так и к указателю. Он состоит из двух разных металлов, соединенных вместе, которые расширяются в разной степени при нагревании.По мере изменения температуры биметаллическая полоса изгибается более или менее плотно (сжимается или расширяется), и прикрепленный к ней указатель перемещается вверх или вниз по шкале. произведение искусства из патента США 798,211: Термометр любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Фото: Вот свернутая биметаллическая полоска от фактического циферблатного термометра (термометр морозильной камеры на нашей верхней фотографии). Легко увидеть, как это работает: если вы поворачиваете указатель рукой в сторону более низких температур, спиральная полоса затягивается; поверните указатель в другую сторону, и полоска ослабнет.

Электронные термометры

Одной из проблем ртутных и циферблатных термометров является то, что они пока реагировать на изменения температуры. Электронный термометры не имеют этой проблемы: вы просто прикасаетесь к датчику термометра на объект, температуру которого вы хотите измерить и цифровой дисплей дает мгновенное показание температуры.

Электронные термометры работают совершенно иначе механические, которые используют линии ртути или вращающиеся указатели.Они основаны на идее сопротивления куска металла (легкость, с которой течет электричество через него) меняется по мере изменения температуры. Поскольку металлы становятся более горячими, атомы внутри вибрируют им труднее течь электричество, и сопротивление увеличивается. Точно так же, когда металлы остывают, электроны движутся более свободно, и сопротивление идет вниз. (При температурах, близких к абсолютному нулю, самой низкой теоретически возможной температуре -273,15 ° C или -459,67 ° F, сопротивление полностью исчезает в явлении, называемом сверхпроводимость.)

Электронный термометр работает, прикладывая напряжение к его металлический зонд и измерение, сколько тока течет через него. Если Вы помещаете зонд в кипящую воду, тепло воды делает электричество течет через зонд менее легко, поэтому сопротивление идет на точно измеримое количество. Микрочип внутри мер термометра сопротивление и превращает его в измерение температуры.

Главное преимущество таких термометров в том, что они могут дать мгновенное чтение в любой температурной шкале вы как – по Цельсию, по Фаренгейту, или как там будет.Кроме одного их недостатком является то, что они измеряют температуру от от момента к моменту, поэтому цифры, которые они показывают, могут колебаться довольно драматично, иногда затрудняя точное чтение.

Фото: 1) Электронный медицинский термометр с 2010 года. Вы поставили металлический зонд во рту или где-нибудь еще на вашем теле, и считайте температуру с ЖК-дисплея.

Фото: 2) Термометр электрического сопротивления с 1912 года: точные электрические термометры, известные в качестве термометров сопротивления используйте четыре резистора, расположенных в ромбовидной схеме, называемой мост Уитстона.Если три из резисторов имеют известные значения, сопротивление четвертого легко рассчитать. Если четвертый резистор выполнен в форме датчика температуры, такая схема может быть использована в качестве очень точного термометра: вычисление его сопротивления (от его напряжения и тока) позволяет рассчитать его температуру. Этот пример термометра сопротивления мостового типа был построен Лидсом и Нортрупом. и используется для измерения температуры в Национальном бюро стандартов США (сейчас NIST) в начале 20 века.Несмотря на его коренастый и неуклюжий вид, он с точностью до 0,0001 градуса. Фото любезно предоставлено Национальным институтом цифровых коллекций стандартов и технологий, Гейтерсберг, MD 20899.

Измерение экстремальных температур

Если вы хотите измерить что-то слишком жаркое или холодное, чтобы обычный термометр ручка, вам понадобится термопара: хитрое устройство который измеряет температуру путем измерения электричества. И если вы не можете подобраться достаточно близко, чтобы использовать даже термопару, вы можете попробовать использовать пирометр, вид термометра, который определяет температуру объекта из электромагнитное излучение оно испускает.

Что такое температурная шкала?

Фото: температурные шкалы линейны: определенное повышение температуры всегда перемещает вас на одно и то же расстояние вверх по шкале. Это не означает, что термометры должны быть сделаны прямыми, как линейки: это означает, что каждое деление шкалы температуры занимает ровно столько же места (или, если вы предпочитаете, ртутный указатель или другой указатель температуры должен двигаться так же далеко, чтобы указать каждое новое деление, когда температура поднимается или падает).Этот циферблатный термометр из газового котла показывает вам температуру вашего центрального отопления в градусах Цельсия с использованием круговой (но все же линейной) шкалы.

Термометр не обязательно должен иметь шкалу или цифры, отмеченные на нем. Просто представьте, если Вы были на необитаемом острове, и вы столкнулись со старым термометром в песке с масштаб и цифры стираются, но в остальном работает отлично, все в порядке. Вы все еще можете использовать это понять температуру. Вы можете использовать это очень грубо, чтобы сказать что-то вроде: «Уровень ртути примерно на полпути, что выше, чем было вчера, поэтому сегодня должно быть жарче.”

Лучшим способом было бы поставить свою шкалу на термометре. Во-первых, вам нужно найти что-то действительно холодное (например, кусок льда), поместите термометр на нем, и поцарапайте стекло, чтобы отметить уровень ртути. Тогда вы могли бы сделать то же самое с чем-то горячим (кипящая вода) и снова отметьте уровень ртути. Мы называем это два контрольных уровня температуры фиксированных точек. Чтобы сделать шкалу термометра, все, что нам нужно сделать, это разделить расстояние между двумя фиксированные точки на множество секций равной длины.Вот так по Цельсию термометр получил свое название: он имеет 100 («цент») секций («градусов») между фиксированные точки льда и пара. Каковы различные температурные шкалы и как они разработаны?

Масштаб	Фиксированная точка (и)
по Фаренгейту	Первоначально 32 ° F (таяние льда в соли) и 96 ° F (определение температуры тела Даниэля Фаренгейта).
по Цельсию	0 ° C (температура замерзания воды) и 100 ° C (температура кипения воды).
Кельвин	Определяется в соответствии с тройной точкой воды (где ее твердое тело, жидкость и пар находятся в равновесии), которая составляет 273,16 К.
ITS-90 (Международная температурная шкала)	Использует множество различных точек в разных частях своего диапазона. Видеть ЕГО-90 больше подробности.

Как сравнить Цельсий и Фаренгейт?

Вы, вероятно, знаете, как преобразовать температуру в градусах Цельсия в градусы Фаренгейта: умножьте на 9/5 (или 1.8), а затем добавить 32. Для преобразования По Фаренгейту – по Цельсию, вы делаете наоборот: вычитаете 32 и умножаете на 5/9 (или делите на 1,8, что одно и то же). Когда вы слышите, что прогнозы погоды дают температуры по Цельсию и их эквиваленты по Фаренгейту, вы можете почувствовать, что отношения между ними немного странные и запутанные, потому что они кажутся такими разными. Но если вы нанесете их на график (как я ниже), вы увидите, что обе шкалы совершенно линейны, а каждое повышение температуры, которое добавляет еще 10 ° C, добавляет 18 ° F.

Диаграмма: шкала Цельсия показана синим цветом, а шкала Фаренгейта – красным рядом. Каждая точка на графике показывает два эквивалентных измерения для определенной температуры, например, 20 ° C. равен 68 ° F. Обе шкалы четко линейны: увеличение на 10 ° C соответствует увеличению на 18 ° F.

Как работает термометр для мяса?

arinahabich / iStock / GettyImages

Общие сведения о термометрах

Чтобы понять, как работает термометр для мяса, важно иметь общее представление о термометрах в целом. «Термо» означает тепло на греческом языке, а «метр» – это измерение. Термометр измеряет тепло. С двумя важными элементами, датчиком и считывателем, термометр может измерять физическое изменение температуры и преобразовывать это изменение в значение, которое легко понять.Существует много видов термометров, в том числе ламповые, электронные и биметаллические. Мясные термометры – это биметаллические термометры.

Что такое термометр для мяса?

Термометр для мяса используется для измерения внутренней температуры приготовления мяса. От домашней птицы и баранины до свинины и говядины мясо должно достигать определенной внутренней температуры, чтобы убить любые патогенные микроорганизмы, которые могут жить внутри. Эти патогены могут вызывать пищевые заболевания при попадании в организм.Термометр для мяса предназначен для отображения температуры в диапазоне от 140 градусов по Фаренгейту до 200 градусов по Фаренгейту.

Как вы используете термометры для мяса?

Стандартный термометр для мяса состоит из двух частей: дисплея и температурного стержня. Удилище вдавливается в мясо, нажимая на циферблат. Когда внутренняя температура мяса увеличивается, стержень передает тепло на циферблат, который отслеживается с помощью небольшого циферблата. Дисплей может быть цифровым или старомодным методом набора номера. Когда мясо достигает желаемой внутренней температуры, его можно безопасно употреблять в пищу.Мясной термометр просто извлекается из мяса, промывается и хранится до следующего раза.

Как работает термометр для мяса?

Термометр для мяса использует тот факт, что различные металлы расширяются и сжимаются при разных температурах. Стержень термометра для мяса содержит два разных металла, которые связаны вместе. Один расширяется при более низкой температуре, в то время как другой должен достигать более высокой температуры. Высокая температура заставляет полосу металла изгибаться или скручиваться, в зависимости от температуры мяса.Скручивающийся металл запускает циферблат и выдает показания на дисплее термометра для мяса. Когда металл больше не нагревается, он расширяется, и циферблат «заводится» вниз.

цифровых термометров, как работает цифровой термометр

ЖЕНЕВА, Огайо, 5 марта 2019 г.

Как работают цифровые термометры?

Термометры раньше были простыми.

Сначала была стеклянная трубка , заполненная жидкостью , которая

расширил трубку по мере повышения температуры. Мы все поняли, как это работает. Затем появились биметаллических термометров.Они были сделаны из слоистой полосы из 2 металлов с разными коэффициентами расширения, сформированной в рулон. Когда катушка нагревалась, металл расширялся, и катушка разматывалась в небольшом количестве. Это движение используется для перемещения иглы, которая указывает на температуру. Это простая концепция, которую большинство людей также понимают.

Самые ранние наблюдения температуры в мире: Сеть Медичи (1654-1670) – научная фигура на ResearchGate.

Сегодня лучшие термометры цифровые , как по скорости, так и по точности.Тем не менее, большинство людей не знают, как работает цифровой термометр.

The TEGAM 931B Single Channel, Data-Logging Thermocouple Thermometer features wireless connectivity and Cloud storage capability.

Новейшие цифровые термометры – цифровой термометр для регистрации данных TEGAM 931B

Это краткий обзор работы цифровых термометров.

Все начинается с датчика . В отличие от жидкостного термометра и биметаллического термометра, цифровой термометр нуждается в датчике.

На сегодняшний день используются 4 популярных датчика :

Термопары
резистивные датчики температуры (RTD или PT100)
Термисторы
Твердотельные датчики

Все эти датчики производят изменение напряжения, тока или сопротивления при изменении температуры.Это «аналоговых» сигналов , в отличие от цифровых сигналов. (Подробнее об этом позже.)

Чтобы понять, как работает цифровой термометр, вам нужно знать, как работает датчик. Не вдаваясь в подробности, каждый из этих датчиков имеет свой аналоговый выход.

Термопара имеет самогенерируемый мВ-сигнал , который пропорционален разности температур между двумя ее концами.
RTD – это резистор, который изменяет свое сопротивление почти линейно с температурой .
Термистор – это резистор, который изменяет свое сопротивление нелинейным образом с температурой.
Твердотельный датчик требует внешнего питания и выдает небольшое линейное напряжение , пропорциональное температуре.

Термометр должен возбудить и измерить «сигнал» от датчика. Каждый метод отличается, но в результате получается электрический сигнал, который пропорционален температуре.

Цифровой термопарный термометр

Цифровому термопарному термометру необходимо два измерения для определения температуры.Во-первых, у него есть датчик для измерения температуры, к которой термопара подключается, – это называется «компенсацией холодного спая (CJC)». Во-вторых, он измеряет сигнал мВ от термопары. Чтобы определить температуру на конце от термометра, он вычитает температуру CJC из сигнала горячего конца и затем преобразует это напряжение в температуру.

Цифровой термометр RTD

Цифровой термометр RTD, по сути, омметр. Он измеряет сопротивление датчика.Для этого на датчик подается либо очень небольшое напряжение возбуждения, либо ток и измеряется напряжение на датчике. 4-проводное соединение часто используется для минимизации погрешностей измерения – 2-проводное для передачи возбуждения, 2-проводное для измерения напряжения на датчике. Очень точные системы также меняют полярность возбуждения и усредняют два значения, чтобы исключить индуктивный, емкостной и термопарный эффекты. Некоторые также пульсируют возбуждение, чтобы минимизировать саморазогрев датчика из-за мощности возбуждения.

Цифровой терморезисторный термометр

Цифровой терморезисторный термометр подает напряжение или ток возбуждения на термистор. Поскольку изменение сопротивления термистора является большим по сравнению с сопротивлением выводов, термистор обычно имеет двухпроводное соединение. Возбуждение преобразуется термистором в сигнал напряжения, и затем термометр преобразует измеренное напряжение в температуру.

Цифровой твердотельный термометр

Цифровой твердотельный термометр подает ток возбуждения на датчик и измеряет линейный (мВ / °) сигнал от датчика.

Теперь у нас есть термометр , кондиционирующий датчик и производящий электрические измерения на его выхода. Этот сигнал, напряжение или сопротивление, является аналоговым сигналом . В термометре этот сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (аналого-цифровой ). От A до D преобразует аналоговый сигнал в серию импульсов (цифровой сигнал ). Теперь сигнал в цифровом мире. Оказавшись в цифровом мире, сигнал сравнивается с кривыми сопротивления датчика, CJC добавляется для термопары, и цифровой сигнал отправляется на привод дисплея, который преобразует сигнал температуры в сигнал для включения определенных сегментов дисплея, так что вы, человек, можете «прочитать» фактическую определенную температуру.

Точность цифрового термометра в основном лежит как в аналоговом, так и в цифровом мире. Точность возбуждения и ошибки, которые делают измерение, а также любые ошибки из-за изменения температуры окружающей среды в аналоговом мире и в цифровом мире, ошибки в преобразователе A в D и точность уравнений подгонки кривой, используемых для соответствовать точной кривой датчика.

Термометр RTD использует уравнение Каллендара-Ван Дюсена , которое описывает соотношение между сопротивлением платинового датчика сопротивления (RTD) и температурой.
Термометр термопары использует таблиц термопар или полиномов, опубликованных ASTM.

В термометрах
используются таблиц или полиномов, предоставленных поставщиком датчиков.
Твердотельные термометры
получают линейный сигнал мВ /,, поэтому требуется n o дополнительное цифровое кондиционирование . Точность этого сигнала, однако, зависит от точности возбуждения, аналого-цифрового преобразователя и погрешности датчика.

В заключение

Теперь у вас есть обзор всей обработки сигналов, которая происходит внутри цифрового термометра. Понимание того, как датчик и термометр взаимодействуют, должно помочь вам правильно применять датчики и проводить наилучшие возможные измерения.

Ресурсы от TEGAM для цифровых термометров

Пожалуйста, свяжитесь с TEGAM с вопросами или запросами или запланировать демонстрацию наших цифровых термометров.

,Ламповые термометры
– Как работают термометры
Ламповый термометр – это обычный стеклянный термометр, с которым вы, вероятно, выросли. Термометр содержит жидкость определенного типа, обычно ртутную.
Ламповые термометры
основаны на простом принципе, что жидкость меняет свой объем относительно своей температуры . Жидкости занимают меньше места, когда им холодно, и больше места, когда они теплые (этот же принцип работает для газов и является основой для воздушного шара – для получения дополнительной информации см. Как работают воздушные шары).
Вы, вероятно, работаете с жидкостями каждый день, но, возможно, не замечаете, что такие вещи, как вода, молоко и растительное масло, все занимают больше или меньше места при изменении их температуры. В этих случаях изменение объема довольно мало. Все термометры колбы используют довольно большую колбу и узкую трубку , чтобы подчеркнуть изменение в объеме. Вы можете убедиться в этом сами, сделав свой собственный термометр с нуля. Вот что вам нужно:
Стеклянная банка или бутылка с водонепроницаемой крышкой – Крышка должна быть навинчиваемой и изготовлена из металла или пластика.Я использовал банку с яблочным соком на 48 унций. Баночка должна быть стеклянной, чтобы ее форма не изменялась при нажатии.
Дрель или молоток и большой гвоздь
Немного глупой замазки, замазки сантехников, замазки или жевательной резинки
Соломинки для питья длиной – 8 или 10 дюймов (около 23 см), чем тоньше лучше, желательно очистить
Некоторые пищевые красители (не требуется)
Чтобы сделать ваш термометр:
Просверлите или пробейте отверстие в крышке банки. Отверстие должно быть как можно ближе к диаметру соломинки, насколько это возможно.
Вставьте конец соломинки в отверстие, а затем заклейте вокруг отверстия своей глупой замазкой как внутри, так и снаружи крышки. Когда вы закончите, это должно выглядеть примерно так:
Наполните свою банку холодной водой . Вы можете сделать это, либо наполнив его водой и оставив в холодильнике на ночь, либо добавив ледяной воды в кувшин, а затем налив ледяную воду в банку (процедите лед в процессе – все, что вам нужно, это вода в банке).Добавьте пищевой краситель, если хотите, и встряхните. Поставьте банку на стол, чтобы она была устойчивой – вы хотите, чтобы баночка была заполнена до краев холодной водой настолько полной, насколько это возможно, чтобы вы могли ее перелить, не переливая.
Поставьте крышку на банку , как показано на рисунке выше. Когда вы закручиваете крышку, небольшое количество воды может выплеснуться по бокам, и небольшое количество воды может быть видно в соломе. Это нормально.
Поместите банку в кухонную раковину, подключите раковину и включите горячую воду в раковину, пока раковина не наполовину заполнится.Следите за уровнем жидкости в соломе, и произойдет очень необычная вещь: вы ВИДИТЕ, как вода в банке расширяется прямо на ваших глазах! Когда вода в банке становится теплее, она будет расширяться и подниматься вверх по соломе. Такое расширение происходит каждый день, но мы не замечаем этого, потому что объем расширения довольно мал. Здесь, потому что мы направили расширяющуюся воду в узкую соломинку, это гораздо более очевидно. Мы действительно можем видеть, как это происходит.
То, что вы создали, это простой ламповый термометр. И это работает довольно хорошо. Если бы вы захотели, вы могли бы откалибровать , и она бы точно показала вам температуру. У этого конкретного термометра есть несколько проблем, однако:
Поскольку рабочая жидкость представляет собой воду, она не может измерять температуру ниже 32 градусов F / 0 градусов C (вода замерзнет). Он также не может измерять температуру выше 212 градусов F / 100 градусов C (вода будет кипеть).
Поскольку “колба” (банка) настолько велика, термометру требуется много времени, чтобы достичь тех же температур, что и измеряемого объекта – возможно, час.
Поскольку верхняя часть трубки открыта, вода может испаряться и собирать пыль и мусор.
Герметизация ртути в маленьком стеклянном термометре решает эти проблемы. Небольшой размер колбы означает, что колба достигает температуры, которую она измеряет, очень быстро, и трубка в таком термометре очень тонкая.Меркурий также избегает проблем замерзания и кипения, связанных с водой.
Как вы калибруете термометр? Используются две общие шкалы:
по шкале Фаренгейта – Даниэль Фаренгейт произвольно решил, что точки замерзания и кипения воды будут разделены на 180 градусов, и он привязал температуру замерзания воды к 32 градусам. Поэтому он сделал термометр, воткнул его в замерзшую воду и обозначил уровень ртути на стекле как 32 градуса.Затем он всунул тот же термометр в кипящую воду и обозначил уровень ртути как 212 градусов. Затем он поставил 180 равномерно расположенных отметок между этими двумя точками.
по шкале Цельсия – Андерс Цельсий произвольно решил, что точки замерзания и кипения воды будут разделены на 100 градусов, и он установил точку замерзания воды на 100 градусов. (Его шкала была позже перевернута, поэтому точка кипения воды стала 100 градусов, а точка замерзания – 0 градусов.)
Как видите, температурные шкалы, которые мы обычно используем, абсолютно произвольны! Вы можете придумать свой масштаб, если хотите. Точки замерзания и кипения воды хороши тем, что их легко воспроизвести, но нечего сказать, что вы не могли бы использовать другую шкалу.
,

Принцип действия электронного термометра: Электронные термометры – Интернет-аптеке ЗдравЗона

Электронные термометры

Принцип работы

Электронные термометры в компании «ЭКСИС»

Устройство и принцип работы термометра

Популярные вопросы

Суть устройства

Принцип работы

Особенности изготовления

Простой термометр

Цифровая схема

Использование микроконтроллера

Точный термометр

Что такое электронные термометры?

Особенности устройства

Принцип работы

Для чего нужен?

Преимущества и недостатки

Разновидности

Классификация по назначению

Медицинские

Бытовые

Кухонные

Автомобильные

Промышленные

Виды конструкций

Электронный (цифровой)

Инструкция по применению

Советы по ремонту и обслуживанию

Как выбрать?

Рейтинг производителей

Обзор отзывов

Разновидности по принципу действия

Сейчас актуальными являются 7 разновидностей термометров:

Жидкостные

Газовые

Механический

Электрические

Термоэлектрический

Волоконно-оптические

Инфракрасный

Разновидности по предназначению

Термометры можно классифицировать на несколько групп:

Медицинский термометр

В зависимости от исполнения медицинские градусники бывают:

Бытовые для воздуха

Кухонные

Промышленные

Похожие темы:

Термометры жидкостные

ртуть или спирт?

Термометр со шкалой

Электронные термометры

Измерение экстремальных температур

Что такое температурная шкала?

Как сравнить Цельсий и Фаренгейт?

Как работает термометр для мяса?

Общие сведения о термометрах

Что такое термометр для мяса?

Как вы используете термометры для мяса?

Как работает термометр для мяса?

Это краткий обзор работы цифровых термометров.

Цифровой термопарный термометр

Цифровой термометр RTD

Цифровой терморезисторный термометр

Цифровой твердотельный термометр

В заключение

Ресурсы от TEGAM для цифровых термометров

– Как работают термометры

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ