Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб

Принцип действия электронного термометра: Принцип работы и описание моделей электронных термометров

0 Comments

Содержание

Принцип работы и описание моделей электронных термометров

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.

Как работает электронный термометр и какова его погрешность

  1. Инфракрасные или бесконтактные – позволяют измерять температуру, поверхности не прикасаясь к ней. Такой прибор необходим, если нужны температурные показатели образца, к которому нежелательно или невозможно контактировать напрямую. Принцип работы такого устройства заключается в том, что инфракрасный импульс, производимый излучателем термометра, направляется на исследуемую поверхность. Исследуемый образец поглощает часть энергии, которая преобразовывается и вычисляется с помощью детектора и отображается в виде контренных показаний на дисплее.
  2. Контактные – измерение температуры осуществляется традиционным контактным методом. Принцип его работы заключается в том, что температурный датчик термометра выравнивает температуру относительно образца.
    После оцифровывания данных, им можно увидеть на экране прибора. В зависимости от технических характеристик термометра и размера и материала измеряемой поверхности, выравнивание времени может занять от нескольких секунд до пары минут. Такой прибор можно использовать только для тех образцов, с которыми возможен контакт.

Какие различия в работе электронных термометров

Следует отметить, что контактные термометры считаются более точными и надежными, по сравнению с инфракрасными устройствами. Но учитывая то, как работают электронные термометры, они довольно ограничены в сферах применения. Например, глубина образца. В случае, когда температура внутри и снаружи объекта отличается, лучше использовать контактный прибор, ведь он способен рассчитать температуру на той глубине, в которую он будет погружен. Инфракрасные устройства отлично подойдут для вредных объектов, к которым человеку опасно приближаться на контактное расстояние.

Выбирать термометр нужно с учетом особенностей его принципа работы и сферы, в которой планируете использовать. В нашем интернет-магазине можно купить высококачественные устройства для измерения температуры по приятным ценам.

Термометр электронный, цифровой. Сопротивления биметаллические тб манометрические спиртовые, жидкостной электроконтактный газовый электрический воздуха термоэлектрические гильза ткп.


Термометр электронный, цифровой. Сопротивления биметаллические тб манометрические спиртовые, жидкостной электроконтактный газовый электрический воздуха термоэлектрические гильза ткп.

Термометры

Вы находитесь в информационном каталоге нашего сайта, где представлена техническая информация общего характера. Для знакомства и поиска необходимой продукции перейдите на главную страницу или нажмите на данную ссылку для перехода в раздел термометры.
В общем случае, Термометр – устройство для измерения текущей температуры. Изобретателем термометра считают Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но известно, что уже в 1597 г. он создал некий прибор, напоминающий термометр. Схема прообраза термометра была следующей: это был сосуд с трубкой, содержащей воздух, отделенный от атмосферы столбиком воды; он изменял свои показания и от изменения температуры, и от изменения атмосферного давления. В 18 веке воздушный термометр был усовершенствован. Современную форму термометру придал ученый Фаренгейт, который описал свой способ изготовления термометра в 1723 г. Первоначально свои трубки он наполнял спиртом и лишь в конце исследований перешел к ртути. Окончательно постоянные точки тающего льда и кипящей воды установил шведский физик Цельсий в 1742 г. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта и Цельсия отличаются тщательностью исполнения.
Существует огромное количество видов термометров – электронные термометры, цифровые, термометры сопротивления, биметаллические термометры, инфракрасные термометры (ик термометры), дистанционные термометры, электроконтактные термометры.
И, конечно же, наиболее популярные – спиртовые и ртутные термометры. Помимо непосредственно термометров в продаже широко представлены оправы к термометрам, манометрические термометры (термоманометры), портативные пирометры, гигрометры термометры, термометры барометры, тонометры термометры, термопары и другое оборудование.

Вопрос, где купить термометр, сейчас практически не стоит. На рынке представлен широчайший спектр термометров различного назначения, в том числе и бытовых: уличные термометры для любых окон (и деревянных, и пластиковых), комнатные термометры для дома и офиса, термометры для бань и саун. Можно купить термометры для воды, для чая, даже для вина и пива, для аквариума, специальные термометры для почвы, для инкубаторов, фасадные и автомобильные термометры. Существуют термометры для холодильников, морозильных камер и погребов. Словом, найдётся всё! От вида термометра существенно зависит его цена. Диапазон цен также широк, как и ассортимент видов термометров. Многие компании занимаются оптовой и розничной продажей термометров российских и иностранных производителей, существуют специализированные магазины и интернет-магазины, реализующие данные приборы и способные удовлетворить потребность в приборах практически любого вида этого типа.

Наиболее популярно производство и продажа простых моделей измерительного оборудования. Цены на такие приборы более чем доступны. Широкий ассортимент контрольно-измерительной температурной техники и комплексные решения в области метрологии предлагаются теперь не только в Москве, но во многих крупных городах России.

Установка термометра, как правило, технологически не сложна. Но не забывайте, что надёжное и долговечное крепление термометра гарантирует только выполненная по всем правилам установка, не стоит этим пренебрегать. Помните также, что термометр – прибор инерционный, и время установления его показаний составляет 10 – 20 минут, в зависимости от требуемой точности. Поэтому не следует ждать, что термометр изменит свои показания сразу, как только вы его вынете из упаковки или установите.

  • Жидкостные
    Жидкостный термометр – это, как правило, термометр из стекла (стеклянный термометр), увидеть который можно практически везде. Жидкостные термометры бывают как бытовыми, так и техническими (термометр ттж – термометр технический жидкостный). Жидкостный термометр работает по простой схеме – объем жидкости внутри термометра изменяется при изменении температуры вокруг нее. Жидкость, находящаяся в термометре, занимает меньший объем капилляра при низкой температуре, а при высокой температуре жидкость в столбике термометра начинает увеличиваться в объеме, тем самым будет расширяться, и подниматься вверх. Обычно в жидкостных термометрах применяется либо спирт, либо ртуть. Температура, измеряемая жидкостным термометром, преобразуется в линейное перемещение жидкости, шкала наносится прямо на поверхность капилляра или прикрепляется к нему снаружи. Чувствительность термометра зависит от разности коэффициентов объемного расширения термометрической жидкости и стекла, от объема резервуара и диаметра капилляра. Чувствительность термометра обычно лежит в пределах 0,4…5 мм/С (для некоторых специальных термометров 100…200 мм/°С). Технические жидкостные стеклянные термометры применяют для измерения температур от -30 до 600°С. При монтаже стеклянного технического жидкостного термометра его часто помещают в защитную металлическую оправу для изоляции прибора от измеряемой среды. Для уменьшения инерционности измерения в кольцевой зазор между термометром и стенкой оправы при измерении температуры до 150°С заливают машинное масло; при измерении более высоких температур в зазор насыпают медные опилки. Как любые другие точные приборы, промышленные технические термометры требуют проведения регулярной поверки.
  • Манометрические
    Действие манометрических термометров основано на изменении давления газа, пара или жидкости в замкнутом объеме при изменении температуры. Манометрический термометр состоит из термобаллона, гибкого капилляра и собственно манометра. В зависимости от заполняющего вещества манометрические термометры делятся на газовые (термометр ТПГ, термометр ТДГ и др.), парожидкостные (термометр ТПП) и жидкостные (термометр ТПЖ, термометр ТДЖ и др. ). Область измерения температур манометрическими термометрами колеблется в диапазоне от -60 до +600°С.
    Термобаллон манометрического термометра помещают в измеряемую среду. При нагреве термобаллона внутри замкнутого объема увеличивается давление, которое измеряется манометром. Шкала манометра градуируется в единицах температуры. Капилляр обычно представляет собой латунную трубку с внутренним диаметром в доли миллиметра. Это позволяет удалить манометр от места установки термобаллона на расстояние до 40 м. Капилляр по всей длине защищен оболочкой из стальной ленты.
    Манометрические термометры могут применяться во взрывоопасных помещениях. При необходимости передачи результатов измерений на расстояние более 40 м манометрические термометры снабжают промежуточными преобразователями с унифицированными выходными пневматическими или электрическими сигналами, речь идет о так называемых дистанционных термометрах.
    Наиболее уязвимы в конструкции манометрических термометров являются места присоёдинения капилляра к термобаллону и манометру. Поэтому устанавливать и обслуживать такие приборы должны специально обученные специалисты.
  • Сопротивления
    Действие термометров сопротивления основано на свойстве тел изменять электрическое сопротивление при изменении температуры. В металлических термометрах сопротивление с возрастанием температуры увеличивается практически линейно. В полупроводниковых термометрах сопротивления оно наоборот, уменьшается.
    Металлические термометры сопротивления изготовляют из тонкой медной или платиновой проволоки, помещенной в электроизоляционный корпус . Зависимость электрического со противления от температуры (для медных термометров диапазон от -50 до +180 С, для платиновых диапазон от -200 до +750 С) весьма стабильна и воспроизводима. Это обеспечивает взаимозаменяемость термометров сопротивления. Для защиты термометров сопротивления от воздействия измеряемой среды применяют защитные чехлы. Приборостроительная промышленность выпускает много модификаций защитных чехлов, рассчитанных на эксплуатацию термометров при различном давлении (от атмосферного до 500•105 Па), различной агрессивности измеряемой среды, обладающих разной инерционностью (от 40 с до 4 мин) и глубиной погружения (от 70 до 2000 мм).
    Полупроводниковые термометры сопротивления (термисторы) для измерений в промышленности применяют редко, хотя их чувствительность гораздо выше, чем проволочных термометров сопротивления. Это объясняется тем, что градуированные характеристики термисторов значительно отличаются друг от друга, что затрудняет их взаимозаменяемость.
    Термометры сопротивления представляют собой первичные преобразователи с удобным для дистанционной передачи сигналом – электрическим сопротивлением, для измерения такого сигнала обычно применяют автоматические уравновешенные мосты. При необходимости выходной сигнал термометра сопротивления может быть преобразован в унифицированный сигнал. Для этого в измерительную цепь включают промежуточный преобразователь. В этом случае измерительным будет прибор для измерения постоянного тока.
  • Термоэлектрические
    Принцип действия термоэлектрических термометров основан на свойстве двух разнородных проводников создавать термоэлектродвижущую силу при нагревании места их соединения – спая. Проводники в этом случае называются термоэлектродами, а все устройство – термопарой. Величина термоэлектродвижущей силы термопары зависит от материала термоэлектродов и разности температур горячего спая и холодных спаев. Поэтому при измерении температуры горячего спая температуру холодных спаев стабилизируют или вводят поправку на ее изменение.
    В промышленных условиях стабилизация температуры холодных спаев термопары затруднительна, поэтому обычно пользуются вторым способом – автоматически вводят поправку на температуру холодных спаев. Для этого применяют неуравновешенный мост, включаемый последовательно с термопарой. В одно плечо такого моста включен медный резистор, расположенный около холодных спаев. При изменении температуры холодных спаев термопары изменяется сопротивление резистора и выходное напряжение неуравновешенного моста. Мост подбирают таким образом, чтобы изменение напряжения было равно по величине и противоположно по знаку, изменению термоэлектродвижущей силы термопары вследствие колебаний температуры холодных спаев.
    Термопары являются первичными преобразователями температуры в термоэлектродвижущую силу – сигнал, удобный для дистанционной передачи. Поэтому в измерительную цепь за термопарой может быть сразу включен измерительный прибор для измерения термоэлектродвижущей силы термопары. Обычно применяют автоматические потенциометры.
    Если термоэлектродвижущую силу термопары преобразуют в унифицированный сигнал промежуточным преобразователем, то компенсация температуры холодных спаев производится неуравновешенным мостом, который входит в состав преобразователя.
    Медный резистор размещают в потенциометре или промежуточном преобразователе. Следовательно, там же должны находиться и холодные спаи термопары. В этом случае длина термопары должна быть равна расстоянию от места измерения температуры до места установки прибора. Такое условие практически невыполнимо, так как термоэлектроды термопар (жесткая проволока) неудобны для монтажа. Поэтому для соединения термопары с прибором применяют специальные соединительные провода, подобные по термоэлектрическим свойствам термоэлектродам термопар. Такие провода называются компенсационными. С их помощью холодные спаи термопары переносятся к измерительному прибору или преобразователю.
    В промышленности применяют различные термопары, термоэлектроды которых изготовлены как из чистых металлов (платина), так и из сплавов хрома и никеля (хромель), меди и никеля (копель), алюминия и никеля (алюмель), платины и родия (платинородий), вольфрама и рения (вольфрамрений). Материалы термоэлектродов определяют предельное значение измеряемой температуры. Наиболее распространенные термоэлектродные пары образуют стандартные термопары: хромель-копель (предельная температура 600°С), хромель-алюмель (предельная температура 1000°С), платинородий-платина (предельная температура 1600°С) и вольфрамрений с 5% рения- вольфрамрений с 20% рения (предельная температура 2200°С). Промышленные термопары отличаются высокой стабильностью характеристик, что позволяет заменять их без какой-либо переналадки остальных элементов измерительной цепи.
    Термопары, как и термометры сопротивления, устанавливают в защитных чехлах, на которых указан тип термопары. Для высокотемпературных термопар применяют защитные чехлы из теплостойких материалов: фарфора, оксида алюминия, карбида кремния и т. п.
  • Электронные
    Если нужно контролировать температуру, скажем, в подвале дома, на чердаке или в любом подсобном помещении, обычный ртутный или спиртовой термометр вряд ли подойдет. Довольно неудобно периодически выходить из комнаты, чтобы взглянуть на его шкалу.
    Более пригоден в подобных, случаях электронный термометр, позволяющий измерять температуру дистанционно – на расстояниях в сотни метров. Причем в контролируемом помещении будет располагаться лишь миниатюрный термочувствительный датчик, а в комнате на видном месте – стрелочный индикатор, по шкале которого и отсчитывают температуру. Соединительная линия между датчиком и устройством индикации может быть выполнена либо экранированным проводом, либо двухпроводным электрическим шнуром. Конечно, электронный термометр – не новинка современной электроники. Но в большинстве случаев термочувствительным элементом в ранних версиях таких термометров был терморезистор, обладающий нелинейной зависимостью сопротивления от температуры окружающей среды. А это менее удобно, поскольку стрелочный индикатор нужно было снабжать специальной нелинейной шкалой, получаемой во время, градуировки прибора с помощью образцового термометра.
    Сейчас в электронных термометрах в качестве термочувствительного элемента применяется кремниевый диод, зависимость прямого напряжения (т. е. падения напряжения на диоде при протекании через него прямого тока – от анода к катоду) которого линейна в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды. В этом варианте отпадает необходимость в специальной градуировке шкалы стрелочного индикатора.
    Принцип действия электронного термометра можно понять, вспомнив известную мостовую схему измерения, образованную четырьмя резисторами, с включенным в одну диагональ стрелочным индикатором и поданным на другую диагональ питающим напряжением. При изменении сопротивления одного из резисторов, через стрелочный индикатор начинает протекать ток.
    Электронные термометры способны измерять температуру в диапазоне от -50 до 100 С Питается электронный термометр стабильным напряжением, которое получается благодаря включению в цепь батареи.
  • Электроконтактные
    Электроконтактные термометры предназначены для сигнализации о заданной температуре и для включения или выключения соответствующего оборудования при достижении этой температуры. Электроконтактные термометры могут работать в системах для поддержания постоянной (заданной) температуры от -35 до +300°С в различных промышленных, лабораторных, энергетических и других установках.
    Изготавливаются данные приборы по техническим условиям предприятия. В общем случае электроконтактные термометры конструктивно подразделяются на 2 вида:
    термометры с переменной (устанавливаемой) температурой контактирования, термометры с постоянной (заданной) температурой контактирования (так называемые термоконтакторы).
    Электроконтактные термометры типа ТПК с переменным контактом изготавливаются с вложенной шкалой. Шкальная пластина из стекла молочного цвета с нанесенными на нее делениями шкалы и оцифровкой позволяет проводить визуальный контроль температурных режимов в установках.
    Термоконтакторы изготавливаются из массивной капиллярной трубки, имеют один или два рабочих контакта, т.е. одну или две фиксированные температуры контактирования. Применяются при погружении в измеряемую среду до соединительного (нижнего) контакта.
    Термометры имеют магнитное устройство, с помощью которого рабочая точка контактирования изменяется в диа¬пазоне всего интервала температур.
    Электроконтактные термометры и термоконтакторы работают в цепях постоянного и переменного тока в безыскровом режиме. Допускаемая электрическая на¬грузка на контактах этих приборов не более 1 Вт при напряжении до 220 В и силе тока 0,04 А. Для включения в электроцепь термокон¬такторы снабжены припаянными гибкими проводниками. Термометры подключаются к цепи с помощью контактов под съемной крышкой.
  • Цифровые
    Цифровые, как и любые другие термометры, – это приборы, предназначенные для измерения температуры. Достоинством цифровых термометров является то, что они обладают малыми размерами, широким диапазоном измеряемой температуры в зависимости от используемых внешних датчиков температуры. Внешние датчики температуры могут быть как термопары различных типов, так и термометры сопротивления, иметь различные формы и области применения. Например, имеются внешние датчики температуры для газообразных, жидких и твёрдых тел. Термометры цифровые представляют собой высокоточные, высокоскоростные приборы. В основе цифрового термометра лежит аналого-цифровой преобразователь, работающий по принципу модуляции. Параметры термометра в смысле погрешности измерений всецело определяются датчиками. Цифровые термометры могут применяться в бытовых целях и для контроля технологических процессов в строительстве, в том числе дорожном, а также в строительной индустрии, сельском хозяйстве, деревообрабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности. Цифровые термометры обладают памятью измерений и могут обеспечивать несколько режимов наблюдения.
  • Конденсационные
    Конденсационные термометры реализуют зависимость упругости насыщенных паров низкокипящей жидкости от температуры. Поскольку эти зависимости для используемых жидкостей (хлористый метил, этиловый эфир, хлористый этил, ацетон и др.) нелинейные, следовательно, и шкалы термометров неравномерны. Однако эти приборы обладают более высокой чувствительностью, чем, например, газовые жидкостные. В конденсационных термометрах измеряют давление насыщенного пара над поверхностью жидкости, неполно заполняющей термосистему, т.к. изменение давления происходит непропорционально – приборы имеют неравномерные шкалы. Пределы измерений от -25 до 300 С.
  • Газовые
    В основу принципа действия газового термометра положена зависимость между температурой и давлением термометрического (рабочего) вещества, лишенного возможности свободно расширяться при нагревании. Газовые манометрические термометры основаны на зависимости температуры и давления газа, заключенного в герметически замкнутой термосистеме. В газовых термометрах (обычно постоянного объема) изменение температуры прямо пропорционально давлению в диапазоне измеряемых температур от – 120 до 600 °С. На измерении температуры газовыми термометрами построены современные температурные шкалы. Процесс измерения заключается в приведении баллона с газом в состояние теплового равновесия с теплом, температуру которого измеряют, и в восстановлении первоначального объема газа. Газовый термометр высокой точности – довольно сложное устройство. Необходимо учитывать не идеальность газа, тепловое расширение баллона и соединительной трубки, изменение состава газа внутри баллона (сорбцию и диффузию газов), изменение температуры вдоль соединительной трубки.
    Достоинства: шкала прибора практически равномерна.
    Недостатки: сравнительно большая инерционность и большие размеры термобаллона.
  • Спиртовые
    Термометр спиртовой относится к термометрам расширения и является подвидом жидкостного термометра. Принцип действия термометра спиртового основан на изменении объема жидкостей и твердых тел при измерении температуры. Таким образом, в данном термометре используется способность жидкости, заключенной в стеклянную колбочку, к расширению и сжатию. Обычно стеклянная капиллярная трубочка заканчивается шаровидным расширением, которое служит резервуаром для жидкости. Чувствительность такого термометра находится в обратной зависимости от площади поперечного сечения капилляра и в прямой – от объема резервуара и от разности коэффициентов расширения данной жидкости и стекла. Поэтому чувствительные термометры имеют большие резервуары и тонкие трубки, а используемые в них жидкости с увеличением температуры расширяются значительно быстрее, чем стекло. Этиловый спирт применяют в термометрах, предназначенных для измерения низких температур. Точность проверенного стандартного стеклянного спиртового термометра ± 0,05° С. Главная причина погрешности связана с постепенными необратимыми изменениями упругих свойств стекла. Они приводят к уменьшению объема стекла и повышению точки отсчета. Кроме того, ошибки могут возникать в результате неправильного считывания показаний или из-за размещения термометра в месте, где температура не соответствует истинной температуре воздуха. Дополнительные ошибки могут возникать из-за сил сцепления между спиртом и стеклянными стенками трубки, поэтому при быстром понижении температуры часть жидкости удерживается на стенках. Кроме того, спирт на свету уменьшает свой объем.
  • Биметаллические
    Их строение основано на различии теплового расширения веществ, из которых изготовлены пластины применяемых чувствительных элементов. Биметаллические термометры используются для измерения температуры в жидких и газообразных средах, в том числе на морских и речных судах, атомных электростанциях.
    В общем случае, биметаллический термометр состоит из двух тонких лент металла, например медной и железной, которые при нагревании расширяются неодинаково. Плоские поверхности лент плотно прилегают одна к другой. Такая биметаллическая система скручена в спираль, один из концов этой спирали жестко закрепляется. При нагревании или охлаждении спирали ленты, изготовленные из разных металлов, расширяются или сжимаются по-разному. Следовательно, спираль или раскручивается, или туже скручивается. По указателю, который прикреплен к свободному концу спирали, можно судить о величине изменений. Примером биметаллического термометра может служить комнатный термометр с круглым циферблатом.
  • Кварцевые
    Кварцевые термометры основаны на температурной зависимости резонансной частоты пьезокварца. Датчик кварцевого термометра представляет собой кристаллический резонатор, выполненный в виде тонкого диска или линзы, помещенный в герметизирующий кожух, заполненный для лучшей теплопроводности гелием при давлении около 0,1 мм РТ. Ст. (диаметр кожуха составляет 7-10 мм). В центральной части линзы или диска нанесены золотые электроды возбуждения, а держатели (выводы)располагаются на периферии.
    Точность и воспроизводимость показаний определяются главным образом изменением частоты и добротностью резонатора, понижающейся при эксплуатации вследствие развития микротрещин от периодического нагрева и охлаждения.
    Измеряемая схема кварцевого термометра состоит из датчика, включенного в цепь положительной обратной связи усилителя, и частотомера. Существенным недостатком кварцевых термометров является их инерционность, составляющая несколько секунд, и нестабильность работы при температурах выше 100 С из-за возрастающей невоспроизводимости.

Возврат к списку

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.

Похожие темы:

Как работают термометры?

26. 08.2019

В наше время сложно найти человека, который ни разу не слышал, о термометрах и в каких целях их используют. Однако не все люди могут объяснить то, как они работают. Раньше всем известное слово градусник ассоциировалось только с ртутным прибором, то сейчас существует несколько вариантов оборудования и не только для измерения температуры тела. Продаются термометры практически в каждой аптеке, но чтобы разобраться с принципом работы каждого, следует ознакомиться с характеристиками прибора. Самыми популярными являются ртутный и электронный приборы.

Принцип действия и преимущества

Ртутные термометры. Представляет собой обычную стеклянную колбу заполненную ртутью. Чаще всего используют его в быту или технических сферах. Принцип работы очень простой: при повышении температуры жидкость в сосуде расширяется и поднимается до высоких показателей, соответственно при снижении – ртуть сжимается и опускается вниз. Прибор могут заполнять не только ртутью, но спиртосодержащими веществами. Учитывая тот фактор, что ртуть не прилипает к стенкам колбы, уровень очень просто считать, тем самым просто узнать т очную температуру. Ртутный термометр показывает точные данные, но, не смотря на такой плюс, такой прибор считается опасным. Молекулы ртути отравляют воздух и окружающую среду. Поэтому перед тем как измерять им температуру, важно следовать всем правилам использования, а в случае повреждения пролившуюся ртуть нужно утилизировать.

Электронные термометры. Такое устройство достаточно простое. Внутрь каждого термометра устанавливают датчики температуры, которые реагируют на температуру окружающей среды или тела. В медицине обычно используются полупроводниковые датчики, которые указывают на разность температур между горячими и холодными спаями. Каждый термометр оснащен звуковым датчиком, благодаря которому прибор издает звук, когда процесс измерения температуры окончен. Некоторые модели оснащены памятью, что позволяет узнать о последних показателях температуры. У таких вариантов есть масса плюсов, но, к сожалению, основной недостаток – погрешности в показаниях. Поэтому лучше покупать дорогие экземпляры.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Рекомендуемые товары

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

Под заказ

принцип работы цифрового устройства, простые схемы

На чтение 9 мин. Просмотров 12.8k. Опубликовано

На замену не совсем удобным аналоговым измерителям температуры, в основе работы которых лежит свойство жидкости расширяться и сжиматься, промышленность предложила дискретные устройства. Эти совсем несложные приборы обладают рядом неоспоримых преимуществ. Купить измеритель можно практически в любом магазине бытовой или климатической техники, но гораздо интереснее изготовить электронный термометр с выносным датчиком своими руками.

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:

  1. Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.
  2. 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.
  3. Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран.
  4. Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.
  5. 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 4х20 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.

цифровые автомобильные для измерения температуры воздуха и другие термометры с дистанционным датчиком

Если внимательно изучить наши бытовые потребности, то можно убедиться в необходимости довольно частого измерения температурных режимов. В этом вам может помочь специальный электронный термометр, функционирующий по принципу воздействия окружающей среды на механизмы прибора. Полученные данные обрабатываются с помощью встроенной программы и выводятся на дисплей.

Особенности

Рассмотрим, какими особенностями обладает электронный термометр с выносным датчиком. В основе измерительного механизма такого прибора лежит термопара, которая состоит из термоэлектродов, горячего и холодного спая, термоэдс. Подобные изделия чаще всего создаются из железа, алюминия, хромеля и других металлов со схожими свойствами. В одном из концов механизма поддерживается постоянная температура, а на другом она меняется в зависимости от среды, так создается электродвижущая сила. Дальше она измеряется и выводится на ЖК-дисплей, выполняющий свои функции с минимально возможным потреблением энергии. Питается такой дисплей обычно от батареек.

Благодаря повышенному уровню чувствительности, погрешности в измерении мизерные. Поэтому большинство людей предпочитает использовать такие приборы для измерения температуры воздуха, а обычные ртутные градусники отодвигают на второй план. Удобство данных изделий также находится на высоком уровне — все данные выводятся на специальный цифровой дисплей, а сами вычисления производятся внутри прибора.

Запустить термометр также не составит труда — нужно лишь нажать кнопку и по желанию отрегулировать некоторые параметры. Также многие электронные термометры оснащаются специальными щупами, которые позволяют проникнуть в труднодоступные места, что является несомненным плюсом. Еще следует обратить внимание на наличие дополнительных функций, например, на встроенный датчик влажности, который также просто позволит измерить влажность окружающей вас среды.

Принцип работы

В целом принцип работы электронного термометра можно объяснить в нескольких словах, что мы и попытаемся сейчас сделать, а также рассмотрим схему устройства подобного механизма. Основная схема работы моделируется на основе проводимости материала и температуры среды, в которой будет применяться изделие. Как мы говорили выше, в основе конструкции лежит термопара. С одной ее стороны — постоянная нормальная температура, с другой — температура окружающей среды. После измерения рассчитывается их разность и формулируется показатель, который выводится на дисплей.

Но как мы знаем, технологии активно идут вперед, поэтому сейчас в электронных термометрах с датчиком стали использовать кремниевый диод. При попадании на один конец температурных лучей диод нагревается, тем самым измеряется напряжение на нем, полученный результат обрабатывается программой и выводится на дисплей.

Кстати, как показали опыты и как заверяют производители, такие цифровые термометры с выносным датчиком позволяют измерять температуры в пределах от -50 до 100 градусов по Цельсию.

Если полностью разобрать устройство, то можно увидеть его четкое разделение на пять блоков.

  1. Датчик, на который воздействует окружающая среда.
  2. Измерительные провода (щупы), используемые для проникновения в труднодоступных местах, а также повышения уровня точности.
  3. Электронная плата, в которой записана программа, анализирующая данные с датчиков приема температур.
  4. Дисплей, выполненный в виде цветного или монохромного. Предназначен, как ни странно, для вывода результатов работы измерительного устройства.
  5. Питательный отсек, в котором находится сама батарея, заряжаемая от сети, или же обычные батарейки, которые нужно будет менять.

Обзор видов

Выполним небольшой обзор, который разделит все имеющиеся электронные термометры на отдельные виды, предназначенные для выполнения определенных задач. Для начала скажем то, что все изделия делятся на такие виды.

  • Проводные. Такие изделия имеют щуп, расположенный на проводе с двумя концами, который при монтаже выводится в то место, где происходит процесс измерения температуры. Данный принцип работы довольно-таки надежен и имеет меньшую погрешность, нежели второй способ. Единственный недостаток проводных моделей заключается в необходимости прокладки канала щупа.

  • Беспроводные. Электронный термометр беспроводного типа, как бы ни было странно, не имеет в своем арсенале никаких проводов. Блок с датчиком ставится в нужное место, где будет происходить замер, а обмен с выводом данных происходит по радиосвязи. Питаются такие приборы чаще всего от пальчиковых батареек или самой базы, подключенной к сети. Такие термометры широко распространены в наше время в бытовых условиях.

Дальше делить приборы можно по месту их использования.

  • Автомобильный. Такой электротермометр часто используется для замеров температур внутри салона машины, если, например, у вас отсутствует встраиваемый температурный датчик. Для авто подходит практически любой электронный термометр, так как перепады температур там не так высоки.

  • Бытовой. Как следовало догадаться, такое изделие находит свое применение в быту. Обычно им пользуются домохозяйки, чтобы узнать температуру в духовке, на кухне или просто дома. Как правило, такие приборы выпускаются в «мини-версиях», так как не предполагают постоянных перепадов температур в одну или другую сторону.

  • Уличный. Электронные уличные термометры на данный момент малого применяются нашими соотечественниками, так как они более предпочитают старый проверенный метод — ртутный градусник. Однако, технологии стремительно идут вперед, электронный вариант набирает все большую популярность. К тому же управлять таким чудом техники можно не выходя из дома, установив специальное приложение.

Именно дистанционная работа подталкивает покупателя на приобретение подобных изделий.

Лучшие модели

Безусловно, рынок данных аппаратов невероятно огромен, однако, и на нем можно выделить несколько устройств, успевших отличиться своим высоким качеством.

Airline ATD-01

Представляет собой мини-устройство, предназначенное для замеров температуры воздуха, с внешним и внутренним датчиками. Выполнено в обычном пластиковом корпусе и оснащено ЖК-дисплеем. Питание происходит от одной батарейки мощностью 3V. Это изделие компании AIRLINE послужит нужным и очень важным дополнением к автомобилям, в которых отсутствует функция измерения температуры воздуха. Диапазон этих температур колеблется от -50 до +50°С, а длина провода равна 3 метрам.

Rexant 70-0501

Термометр Rexant 70-0501 – довольно-таки удобное решение, которое можно использовать для замеров температуры на улице, в автомобиле или бытовых условиях. Корпус выполнен в черном цвете, материал — пластик. Дизайн невероятно простой, лишних элементов не наблюдается. Чтобы разместить прибор на улице, придется выполнить пару несложных действий — высверлить специальные отверстия под щуп и вывести его наружу.

Работает прибор в автономном режиме, питаясь от одной батарейки AG13. За такую сумму является вполне хорошим решением.

TFA Moxx 30-1043-02

Термометр TFA Moxx 30-1043-02 будет полезен вам, если вы хотите контролировать температуру не только в помещении, но и на улице. Последняя возможность обеспечивается за счет наличия проводного температурного датчика, который может быть установлен на расстоянии до 1.5 м от корпуса термометра. Диапазон измеряемых температур широк: минимальная и максимальная температуры равны -40 и 70°C соответственно. Дисплей довольно-таки крупный, а надписи понятные и хорошо читаемые. Питается от широко распространенной батарейки CR2032.

Ea2 AL802

Электронный термометр Ea2 AL802 предоставляет возможность проводить измерения температуры и влажности на улице и в помещении, но ключевой его особенностью является возможность применения трех специальных датчиков, которые позволяют измерять температуру и передавать информацию на главный прибор с расстояния до 30 метров. Полученная станцией информация обрабатывается и выводится на дисплей повышенной контрастности, который к тому же оборудован удобной подсветкой.

На контрастном дисплее информация читается легко, даже прямые лучи солнца не будут помехой.

TFA 14-6001

Электронный термометр TFA 14.6001 представлен в стильном дизайне с белым корпусом. Устройство предназначено для измерения температуры в доме или на улице. Достоверные данные определяются при температуре от -50 до +50 градусов по Цельсию, благодаря чему прибор можно монтировать как в доме, так и прямо за окном. Весит аппарат всего 28 граммов, что позволит вам с легкостью перемещать его куда угодно. Вложенные средства вполне оправдывает и рекомендуется многими покупателями.

Как выбрать?

Чтобы правильно выбрать электронный термометр, необходимо учесть несколько простых, но очень важных правил, о которых мы сейчас и расскажем.

  1. Температурный режим. Как мы говорили ранее, самые мощные термометры рассчитаны на работу с температурами от -50 до +100 градусов Цельсия. Но у более бюджетных моделей эти показатели значительно скромнее. Именно поэтому перед покупкой обязательно обратите особое внимание на этот пункт.
  2. Погрешность. Ни для кого не секрет, что все термометры (цифровые, градусные) имеют свой уровень погрешности. Обычно у всех приборов он примерно одинаков, но для ознакомления уточните характеристики у продавца.
  3. Дополнительный функционал. Главная задача электронного термометра с выносным датчиком — измерение температуры окружающей среды/какого-либо предмета. Но чтобы заманить новых покупателей, продавец оснащает свои устройства сверхсовременными функциями — встроенный влагомер, барометр, гигрометр и даже часы. Следовательно, цена на такие приборы значительно выше стандартных.
  4. Проводной или беспроводной. Данным вопросом задаются многие покупатели-новички, которые впервые приобретают похожий товар. Однозначно дать ответ сложно, поэтому тут все на любителя — следует разобраться в минусах первых и вторых.

Как пользоваться?

Не так много людей покупают какое-то подобное устройство, не зная как им пользоваться. Однако, как показывает практика, такие люди имеются. Сейчас мы вам расскажем, как правильно использовать электронный термометр с выносным датчиком. Для начала стоит определиться с предметом/местом измерений. Если вы хотите оставить устройство в одном месте и смотреть на нем каждый день температуру, то остерегайтесь попадания на него солнечных лучей и воды. Можно спрятать аппарат под козырьком крыши или около окна.

Если же прибор будет использоваться для измерения чего-либо и каждый раз перемещаться, то после использования желательно его выключать и убирать обратно в коробку или другое надежное место. При измерении необходимо приложить щупы к объекту и нажать определенные кнопки на приборе (зачастую они подписаны или о них рассказывается в инструкции).

Также нужно запомнить, что температуры ниже – 50 и выше 100 градусов Цельсия датчик не примет, возможно, даже сломается.

Дополнительный функционал

    Как упоминалось выше, переплата за данные устройства идет из-за наличия определенных дополнительных функций, о которых мы сейчас расскажем.

    1. Влажность. С помощью данной функции можно быстро получить результат об уровне влажности в помещении, а также узнать, возможны ли осадки в ближайшее время.

    2. Гололедица. Данные устройства настолько умные, что при соотношении определенного уровня влаги и температуры термометр предупредит вас о надвигающейся опасности гололеда.

    3. Дата и время. Также термометр, имея специальный дисплей, может выполнять роль наручных часов и даже будильника. Это хоть и небольшая мелочь, но выглядит интересно и приятно.

    4. Анализ. Электронный прибор умеет выполнять анализ полученных данных. Происходит это так: данные собираются в памяти устройства, программа прогоняет их по определенным потокам (оперирует данными) и выводит готовый результат по запросу пользователя на дисплей.

    Обзор электронного термометра с выносным датчиком смотрите далее.

    Электронный термометр

    – обзор

    Цифровые термометры

    С прекращением использования стеклянных ртутных термометров в повседневной клинической практике по соображениям безопасности, новые типы термометров вышли на передний план современной термометрии. В повседневной практике наиболее широко используется портативный цифровой термометр. Другие типы цифровых систем контроля температуры включены в специализированные прикроватные системы контроля температуры в отдельных койках отделений интенсивной терапии и интенсивной терапии или в портативные автономные системы контроля за состоянием пациента, используемые в службе скорой помощи.

    Температурные датчики и системы мониторинга того типа, которые используются в отделениях интенсивной терапии или анестезии, где датчик сам по себе помещается и фиксируется in situ в организме (например, в пищеводе, легочной артерии, желудочке головного мозга и белом веществе мозга) обычно имеет температуру датчик размещен внутри наконечника чувствительного элемента (имплантируемый зонд). Зонд может быть сконструирован для одного параметра (температуры) или, как в более новых, усовершенствованных системах мониторинга, может быть два или более параметров измерения.Например, многопараметрические датчики, доступные на рынке для нейрокритического лечения (рис. 29.4), обеспечивают временной профиль множества параметров, одним из которых является температура, давление и содержание кислорода в тканях мозга.

    Рис. 29.4. Многопараметрические внутримозговые измерения у пациента с тяжелой черепно-мозговой травмой (ЧМТ), подвергающегося инвазивному мониторингу головного мозга. Изменения температуры глубокого белого вещества (Tti), температуры желудочков (TbrV) и ректальной температуры (Trec) показывают соответствие между участками мозга и центральной частью тела в течение 190 часов после травмы.Изменения содержания кислорода в тканях головного мозга показывают, что кислород в тканях (мм рт.

    (Чайлдс, неопубликованные данные.)

    Другие варианты включают в себя несколько биохимических параметров ткани в одном зонде и, если используются дополнительные зонды, полный профиль химического состава, температуры, давления и содержания кислорода может дать клиницисту подробный профиль физиологического состояния. и патофизиологические изменения, происходящие в поврежденной ткани.Эти датчики показали свою надежность в течение длительного периода нейромониторинга (Childs et al., 2014).

    Рисунок 29.4 иллюстрирует значение нескольких параметров измерения, предоставляющих информацию врачу, и показывает, в этом примере, соответствие температуры в двух участках мозга. Он также показывает почти точные измерения, полученные с помощью ректального зонда, и опровергает часто сообщаемое отставание температуры между ректальными значениями и другими внутренними температурами, указывая на то, что ректальная температура, в основном, обеспечивает надежный и воспроизводимый суррогат температуры мозга, когда вводится сенсоры в головном мозге оправдано клинически (Чайлдс и др., 2005).

    Тип сенсора, используемого на конце зонда для измерения температуры (или в специальных ручных термометрах), можно разделить на два типа: термопара или термистор. Третий тип цифрового термометра, датчик температуры сопротивления, обычно использующий платину в качестве металла сопротивления (платиновый термометр сопротивления), чаще используется в лаборатории для калибровки термисторов и термопар. Платиновые термометры сопротивления стабильны в течение длительного времени и являются наиболее точными датчиками, особенно в промышленных приложениях.Платиновые термометры сопротивления охватывают диапазон температур от –200 o до 800 o C (http://www.Enercorp.com/temp/Thermistors_comparison). У них быстрое время отклика (Mangum et al., 2001). Недостаток в их стоимости.

    В клинике не очевидно, глядя на термометр или прикроватное устройство, узнать тип датчика измерения без предварительной проверки информационного листа продукта, поскольку датчики температуры могут быть сконструированы с использованием термопары или термистора (HMSO, 1981).

    Как работают термометры | Сравнение типов термометров

    Как работают термометры | Типы сравниваемых термометров Рекламное объявление

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 декабря 2020 г.

    Тебе сегодня жарко, или это только мне? И как мы могу сказать? Если я скажу, что сегодня жарче, чем вчера, и вы не согласны, как мы можем разрешить спор? Один простой способ – измерить температуру с помощью градусника в оба дня и сравните показания.Термометры – это простые научные инструменты, основанные на идее, что металлы изменяются. их поведение очень точное по мере того, как они нагреваются (получают больше тепловой энергии). Давайте подробнее рассмотрим, как работают эти удобные гаджеты.

    Фото: Вот это я называю холодом! Этот круговой (стрелочный) термометр показывает температуру внутри моей морозильной камеры: около -30 ° C (внутренняя шкала) или -25 ° F (внешняя шкала). Это точно такая же температура, но измеряется двумя немного разными способами.

    Жидкостные термометры

    Фотография: 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 Фахенгейта названа в честь немецкого физика Даниэля Фаренгейта (1686–1736), который сделал первый ртутный термометр в начале 18 века. Шкала Цельсия названа в честь разработавшего ее шведского ученого Андерса Цельсия (1701–1744).

    Самые простые термометры действительно просты! Они просто очень тонкие стеклянные пробирки, наполненные небольшим количеством серебристой жидкости (обычно ртуть – довольно специальный металл, жидкий при обычных, повседневных температурах).Когда ртуть нагревается, она расширяется (увеличивается в размерах) на величину это напрямую связано с температурой. Так что если температура увеличивается на 20 градусов, ртуть расширяется и поднимается по шкале вдвое больше, чем если бы повышение температуры всего на 10 градусов. Все, что нам нужно сделать, это отметить шкалу на стекле, и мы сможем легко определить температуру.

    Как определить масштаб? Делаем градусы Цельсия (по Цельсию) термометр – это просто, потому что он основан на температуре льда и кипяток.Они называются двумя неподвижными точками. Мы Знайте, что лед имеет температуру, близкую к 0 ° C, а вода кипит при 100 ° C. Если мы окунем термометр в лед, мы сможем увидеть, где уровень ртути достигает и отмечает самую низкую точку на нашей шкале, которая будет примерно 0 ° C. Аналогично, если мы окунем термометр в кипящей воды, мы можем дождаться, пока ртуть поднимется, а затем сделать отметка, эквивалентная 100 ° C. Все, что нам нужно сделать, это разделить шкала между этими двумя фиксированными точками на 100 равных шагов («санти-градус» означает 100 делений) и, привет, у нас есть рабочий градусник!

    Фото: Спиртовые термометры.Как вы можете видеть по красным линиям рядом с их шкалами, эти исторические термометры Dr Pepper от Dublin Bottling Works и W.P. Музей Клостера в Дублине, штат Техас, также содержит алкоголь. Фото Кэрол М. Хайсмит. Предоставлено: Коллекция фотографий Лиды Хилл Техас в американском проекте Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

    Ртуть или алкоголь?

    Не во всех жидкостных термометрах используется ртуть. Если линия, которую вы видите на своем градуснике, красный, а не серебристый, как на картинке, ваш термометр наполненный жидкостью на спиртовой основе (например, этанолом).Какая разница? Ртуть токсична, хотя совершенно безопасно, если он запечатан внутри термометра. Однако если стеклянная трубка ртутного термометра происходит разрушение, что потенциально подвергает вас воздействию ядовитой жидкости внутри него. По этой причине спиртовые термометры обычно безопаснее, и они могут также может использоваться для измерения более низких температур (поскольку спирт имеет более низкую точку замерзания чем ртуть; это около -114 ° C или -170 ° F для чистого этанола по сравнению с примерно -40 ° C или -40 ° F для ртути).

    Рекламные ссылки

    Термометры циферблатные

    Однако не все термометры работают таким образом. Тот, что показан в нашем На верхнем фото есть металлический указатель, который перемещается вверх и вниз по круговой шкала. Откройте один из этих термометров, и вы увидите указатель монтируется на свернутом в спираль куске металла, называемом биметаллической полосой, который предназначен для расширения и изгиба при его становится горячее (см. нашу статью о термостатах, чтобы узнать, как это работает). Чем выше температура, тем больше расширяется биметаллическая полоса и тем сильнее она прижимает указатель вверх по шкале.

    Иллюстрация: Как работает циферблатный термометр: это механизм, который приводит в действие типичный циферблатный термометр, проиллюстрированный в патенте Чарльза В. Патнэма от 1905 года. Вверху мы видим обычную стрелку и циферблат. Нижнее изображение показывает, что происходит вокруг спины. Биметаллическая полоса (желтая) плотно свернута и прикреплена как к корпусу термометра, так и к стрелке. Он состоит из двух соединенных вместе разных металлов, которые при нагревании расширяются в разной степени.При изменении температуры биметаллическая полоса более или менее изгибается (сжимается или расширяется), а 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 полоса реального термометра со шкалой (термометр морозильной камеры на нашем верхнем фото). Легко увидеть, как это работает: если повернуть стрелку рукой в ​​сторону более низких температур, спиральная полоска затянется; поверните указатель в другую сторону, и полоска ослабнет.

    Термометры электронные

    Одна проблема с ртутными и циферблатными термометрами заключается в том, что они при этом реагировать на перепады температуры. Электронный У термометров такой проблемы нет: вы просто касаетесь зондом термометра объект, температуру которого вы хотите измерить, и цифровой дисплей дает (почти) мгновенное считывание температуры.

    Фото: Электронный медицинский термометр 2010 г. Ставите металлический зонд. у вас во рту или где-нибудь еще на вашем теле и считайте температуру на ЖК-дисплее.

    Электронные термометры работают совершенно иначе, чем механические, использующие ртутные линии или вращающиеся указатели. Они основаны на идее, что сопротивление куска металла (легкость, с которой течет электричество через него) изменяется при изменении температуры. По мере того, как металлы становятся горячее, атомы внутри вибрируют сильнее по ним, электричеству труднее течь, и сопротивление возрастает. Точно так же, когда металлы остывают, электроны движутся более свободно, и сопротивление идет вниз.(При температурах, близких к абсолютному нулю, минимальной теоретически возможной температуре -273,15 ° C или -459,67 ° F, сопротивление полностью исчезает в результате явления, называемого сверхпроводимость.)

    Электронный термометр работает, подавая напряжение на его металлический зонд и измерение силы тока, протекающего через него. Если вы опускаете зонд в кипящую воду, тепло воды делает электричество проходит через зонд с меньшей легкостью, поэтому сопротивление на точно измеримую величину. Микрочип внутри термометра измеряет сопротивление и преобразует его в измерение температуры.

    Фото: Термометр электрического сопротивления 1912 года: Этот пример термометра сопротивления мостового типа был построен Лидсом и Нортрупом. и используется для измерения температуры в Национальном бюро стандартов США. (ныне NIST) в начале 20 века. Несмотря на его коренастый и неуклюжий вид, его точность составляет 0,0001 градус. Фото любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий цифровых коллекций, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

    Основным преимуществом таких термометров является то, что они могут мгновенное считывание в любой температурной шкале например, по Цельсию, по Фаренгейту или как там.Но один из их недостатков в том, что они измеряют температуру от от момента к моменту, поэтому цифры, которые они показывают, могут довольно сильно колебаться резко, иногда затрудняя получение точных показаний.

    В прецизионных электрических термометрах, известных как термометры сопротивления, используются четыре резистора, расположенных по ромбовидной схеме, называемой мостом Уитстона. Если три резистора имеют известные значения, сопротивление четвертого легко рассчитать. Если четвертый резистор выполнен в виде датчика температуры, такую ​​схему можно использовать как очень точный термометр: вычисляя его сопротивление (по его напряжению и току) позволяет нам рассчитать его температуру.

    Измерение экстремальных температур

    Если вы хотите измерить что-то слишком горячее или холодное для обычного термометра. ручка, понадобится термопара: хитрый прибор который измеряет температуру путем измерения электричества. И если вы не можете подойти достаточно близко, чтобы использовать даже термопару, можно попробовать пирометр, своего рода термометр, который определяет температуру объекта по электромагнитное излучение, которое он 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 прямыми, как линейки: это означает, что каждое деление температурной шкалы занимает точно такое же пространство (или, если хотите, ртутный указатель, стрелка или другой индикатор температуры должны двигайтесь так далеко, чтобы обозначать каждое новое деление при повышении или понижении температуры). Этот циферблатный термометр от газового котла показывает температуру вашего центрального отопления в градусах Цельсия с помощью круговой (но все же линейной) шкалы.

    Для термометра не обязательно нужна шкала или числа, нанесенные на него.Представьте себе, если вы были на необитаемом острове и наткнулись на старый градусник на песке с шкала и цифры стерлись, но в остальном работает нормально. Вы все еще можете использовать это получить представление о температурах. Вы могли бы использовать это очень грубо, чтобы сказать такие вещи, как: «Уровень ртути примерно на полпути, что выше, чем он был вчера, поэтому сегодня должно быть жарче».

    Лучше всего поставить свою шкалу на термометр. Во-первых, вам нужно найти что-то действительно холодное (например, кусок льда), поместите термометр на нем и поцарапайте стекло, чтобы отметить уровень ртути.Тогда ты мог бы сделать то же самое чем-нибудь горячим (кипятком) и еще раз отметьте уровень ртути. Мы называем это два опорных уровня температуры фиксированных точек. Чтобы сделать шкалу термометра, все, что нам нужно сделать, это разделить расстояние между двумя фиксированные точки на множество секций одинаковой длины. Вот как по Цельсию термометр получил свое название: у него 100 («центовых») секций («градаций») между неподвижные точки льда и пара. Какие бывают разные температурные шкалы и как они проработаны?

    Масштаб Фиксированная точка (и)

    Фаренгейт

    Первоначально 32 ° F (тающий лед в соли) и 96 ° F (определение температуры тела Дэниела Фаренгейта).

    Цельсия

    0 ° C (точка замерзания воды) и 100 ° C (точка кипения воды).

    Кельвин

    Определяется в соответствии с тройной точкой воды (где 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 ИТС-90 подробнее подробности.

    Как сравнивать градусы Цельсия и Фаренгейта?

    Вы, наверное, знаете, как преобразовать температуру Цельсия в градусы Фаренгейта: умножьте на 9/5 (или 1,8), а затем добавьте 32. Чтобы преобразовать По Фаренгейту на Цельсию вы делаете обратное: вычитаете 32 и умножаете на 5/9 (или делите на 1,8, что одно и то же). Когда вы слышите, как в прогнозах погоды указываются температуры по Цельсию и их эквиваленты по Фаренгейту, вы можете почувствовать, что связь между ними немного странная и сбивающая с толку, потому что они кажутся такими разными.Но если вы нанесете их на диаграмму (как показано ниже), вы увидите, что обе шкалы абсолютно линейны, и каждое повышение температуры, которое добавляет еще 10 ° C, добавляет 18 ° F.

    Диаграмма

    : шкала температуры Цельсия показана синим цветом, а шкала Фаренгейта – красным цветом. Каждая точка на диаграмме показывает два эквивалентных измерения для определенной температуры, например, 20 ° C. равно 68 ° F. Обе шкалы явно линейны: увеличение на 10 ° C равно увеличению на 18 ° F.

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    На других сайтах

    Книги для юных читателей

    • Как мы измеряем температуру? Криса Вудфорда. Гарет Стивенс, 2013 / Blackbirch, 2005. Одна из моих собственных книг для юных читателей (7–9 лет). Акцент здесь делается на температуре как на практической, повседневной форме математики.
    • градусов по Фаренгейту, Цельсию и их температурные шкалы Йоминг С. Лин. PowerKIDS Press / Розен, 2012.Историческое введение, в котором рассказываются истории Даниэля Фаренгейта и Андерса Цельсия наряду с практическим измерением температуры.
    • Измерь! Температура Кейси Рэнд. Raintree, 2010. Базовое введение для детей в возрасте от 7 до 9 лет, включающее некоторые темы, связанные с погодой и изменением климата.
    • Температура: нагревание и охлаждение Дарлин Р. Стилле. Picture Window Books, 2004. Альтернативное 24-страничное введение для читателей чуть младше.
    • Термометры Адель Ричардсон.Capstone, 2004. 32-страничное введение, охватывающее те же темы, что и эта статья, но для более молодых читателей (возрастом от 6 до 8 лет).

    Книги для старших читателей

    • Изобретение температуры: измерение и научный прогресс Хасок Чанг. Oxford University Press, 2004. История о том, как люди научились измерять температуру термометрами. Достаточно философская и научная книга, но тем не менее вполне читаемая.
    • Измерение температуры Л. Михальски.Wiley, 2001. Подробное руководство по точным измерениям температуры для ученых и инженеров.
    • Принципы и методы измерения температуры Томас Дональд МакГи. Wiley-IEEE, 1988. Подробный (почти 600 страниц) учебник, охватывающий температурные шкалы и все виды датчиков температуры, включая пирометры, термисторы и термопары.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

    статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Следуйте за нами

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

    Цитируйте эту страницу

    Вудфорд, Крис.(2008/2020) Термометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/thermometer.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

    Больше на нашем сайте …

    Последний цифровой термометр с одним микроконтроллером и приложениями

    Термометры

    Термометр – это устройство, которое используется для измерения температуры любого конкретного устройства или живого тела и отображает показания. Шкала термометра может быть в градусах Фаренгейта или Цельсия.


    2 вида обычных термометров, использовавшихся ранее

    1. Колбы или ртутные термометры: Эти термометры, состоящие из герметичной стеклянной трубки со стеклянным сосудом в виде колбы на конце. Он работает по принципу расширения жидкости при нагревании. Однако недостатком этих термометров является то, что они могут измерять температуру только до определенной степени. Кроме того, термометры основаны на расширении вещества с повышением температуры, и показания были сделаны по показаниям шкалы.Это часто приводит к ошибочным результатам. Кроме того, в случае случайного или преднамеренного разрушения трубки утечка ртути может быть очень опасной. Следовательно, с этими термометрами нужно обращаться очень осторожно. Кроме того, ртуть имеет низкую температуру замерзания и не может использоваться в местах с низкой температурой окружающей среды.

    2. Биметаллические термометры: Эти термометры состоят из двух металлов, соединенных вместе, и когда эти металлы нагреваются, они расширяются с разной скоростью, вызывая изгиб любого металла.Эта биметаллическая полоска прикреплена к циферблату с откалиброванной температурной шкалой для отображения показаний. Эти термометры могут быть подключены к переключателю на другом конце, и изменение температуры может привести к размыканию и закрытию переключателя. Эти термометры можно использовать для контроля температуры. Их можно установить внутри холодильника или духовки. Однако эти системы также легко ломаются. Калибровка неточная и может легко измениться. Также эти термометры нельзя использовать при низких температурах.

    Прочитав вышеизложенное, вы, должно быть, уже имели представление о термометрах и о необходимости перехода к другому подходу к термометрам. В обоих вышеупомянутых двух типах термометров основная проблема заключается в принципе и в используемой технике отображения. Таким образом, основное решение состоит в замене всего принципа и метода отображения.

    Определение цифрового термометра:

    Он состоит из термистора для измерения температуры и электронного дисплея температуры.Цифровые термометры используются орально, ректально или под мышкой. Он может считывать температуру от 94⁰F до 105⁰F.

    Компоненты цифрового термометра:
    • Батарея : Это кнопочная батарея LR41, изготовленная из металла и обеспечивающая напряжение около 1,5 В для термометра.
    Ячейка LR41 (LR736) Свинцовый держатель
    • Корпус : Корпус термометра изготовлен из твердого пластика и имеет длину 100,5 мм, а его ширина варьируется снизу вверх, при этом нижняя часть тоньше.
    Цифровой медицинский термометр от rambergmedia
    • Термистер: Это полупроводниковый материал, состоящий из керамики, который используется для измерения температуры. Он помещается на кончик термометра путем связывания эпоксидной смолой и заключен в колпачок из нержавеющей стали.
    Термистор шарикового типа NTC от Ansgar Hellwig
    • LCD: Это дисплей термометра, его размеры составляют около 15,5 мм в длину и 6,5 мм в ширину. Он отображает показания в течение 3 секунд, а затем начинает мигать, указывая на следующую температуру, которую необходимо измерить.
    • Схема : состоит из АЦП и микроконтроллера, а также некоторых пассивных компонентов.
      • Схема цифрового термометра
    от GXTI

    Принцип работы цифрового термометра

    Цифровой термометр в основном состоит из датчика, который измеряет изменение сопротивления из-за тепла и преобразует это изменение сопротивления в температуру.


    Цепь цифрового термометра

    : Цепь цифрового термометра

    Термистор представляет собой резистор, значение сопротивления которого зависит от температуры.По мере нагрева термистора его сопротивление увеличивается или уменьшается (в зависимости от того, отрицательный ли это температурный коэффициент или положительный температурный коэффициент). Аналоговый выходной сигнал термистора подается на АЦП по проводам, где он преобразуется в цифровой сигнал и затем передается в микроконтроллер для дальнейшей обработки, а выходной сигнал в виде показаний температуры отображается на ЖК-дисплее, подключенном к микроконтроллеру. .

    Комплект цифрового термометра с датчиком температуры DS1620 и приложением управления

    Используется цифровой датчик температуры, обеспечивающий 9-битное считывание температуры и подключенный к микроконтроллеру.Микроконтроллер получает этот цифровой вход и отображает его на ЖК-дисплее, подключенном к нему. Принципиальная схема цифрового термометра

    Вышеупомянутая система состоит из датчика температуры IC DS1620, который представляет собой 8-контактную ИС и может измерять температуру от -55 до +125 градусов Цельсия. Он содержит два контакта, которые указывают, превышает ли измеренная температура температуру, заданную пользователем. Таким образом, это устройство также может использоваться для управления переключением нагрузок в случае каких-либо колебаний температуры.

    В вышеупомянутой системе температурная ИС сначала измеряет температуру окружающей среды, преобразует эту температуру в цифровые данные и передает их в микроконтроллер, который отображает показания температуры на дисплее. С помощью кнопочных переключателей можно установить заданную пользователем температуру. Когда температура окружающей среды увеличивается или уменьшается по сравнению с температурой, заданной пользователем, микроконтроллер соответственно управляет переключением реле и, следовательно, нагрузкой.

    Современные цифровые термометры:

    Цифровой термометр ref ECT-1: Он измеряет температуру от 32⁰C до 42⁰C с точностью до 0.1⁰C. Он используется в основном в медицинских целях.

    Цифровой термометр Номер модели: EFT-3: Измеряет температуру от 50⁰C до 125⁰C. Используется для измерения температуры твердых и жидких пищевых продуктов.

    Цифровой термометр Thermolab IP65: Измеряет диапазон температур от 50 до 200 C с точностью +/- 1⁰C.

    Преимущества цифровых термометров:

    • Точность : Показание температуры не зависит от показаний шкалы и вместо этого отображается непосредственно на дисплее.Следовательно, температура может быть считана точно и точно.
    • Скорость : Цифровые термометры могут достигать конечной температуры за 5-10 секунд по сравнению с обычными термометрами.
    • Безопасность: Цифровые термометры не используют ртуть, поэтому опасность, связанная с ртутью, устраняется в случае поломки термометра.
    • Strong : Термометр не нужно встряхивать для достижения надлежащего уровня ртути, поэтому риск поломки трубки исключен.

    Приложения цифрового термометра:

    Медицинские приложения : Цифровые термометры используются для измерения температуры человеческого тела около 37⁰C. Эти термометры чаще всего бывают зондовыми или ушными. Он измеряет температуру тела в полости рта, прямой кишки и подмышками.

    Морские приложения : Цифровые термометры с высокотемпературным датчиком выхлопных газов в качестве датчика температуры могут использоваться в морских приложениях для измерения местной температуры.

    Промышленное применение : Цифровые термометры также используются на электростанциях, атомных электростанциях, доменных печах, судостроении и т. Д. Они могут измерять температуру от -220⁰C до + 850⁰C.

    Фото предоставлено:

    Итак, теперь дайте мне знать больше о практических применениях цифрового термометра?

    Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

    «Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

    курс.”

    Russell Bailey, P.E.

    Нью-Йорк

    “Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

    , чтобы познакомить меня с новыми источниками

    информации.

    Стивен Дедак, П.Е.

    Нью-Джерси

    «Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился, и их было

    очень быстро отвечает на вопросы.

    Это было на высшем уровне. Будет использовать

    снова. Спасибо. “

    Blair Hayward, P.E.

    Альберта, Канада

    “Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

    проеду по вашей роте

    имя другим на работе.”

    Roy Pfleiderer, P.E.

    Нью-Йорк

    «Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что уже знаком.

    с деталями Канзас

    Авария City Hyatt “

    Майкл Морган, P.E.

    Техас

    «Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

    информативно и полезно

    на моей работе »

    Вильям Сенкевич, П.Е.

    Флорида

    «У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

    – лучшее, что я нашел ».

    Рассел Смит, П.E.

    Пенсильвания

    “Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

    материал. “

    Jesus Sierra, P.E.

    Калифорния

    “Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

    человек узнает больше

    от сбоев.”

    John Scondras, P.E.

    Пенсильвания

    «Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

    способ обучения. “

    Джек Лундберг, P.E.

    Висконсин

    “Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

    студент, оставивший отзыв на курс

    материалов до оплаты и

    получает викторину.”

    Арвин Свангер, P.E.

    Вирджиния

    “Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

    получил огромное удовольствие “

    Mehdi Rahimi, P.E.

    Нью-Йорк

    “Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

    на связи

    курс.”

    Уильям Валериоти, P.E.

    Техас

    “Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

    обсуждаемые темы »

    Майкл Райан, P.E.

    Пенсильвания

    “Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.”

    Джеральд Нотт, П.Е.

    Нью-Джерси

    “Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

    информативно, выгодно и экономично.

    Я очень рекомендую

    всем инженерам »

    Джеймс Шурелл, П.Е.

    Огайо

    «Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

    не на основании какой-то неясной секции

    законов, которые не применяются

    до «нормальная» практика.”

    Марк Каноник, П.Е.

    Нью-Йорк

    «Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор.

    организация. “

    Иван Харлан, П.Е.

    Теннесси

    «Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

    Юджин Бойл, П.E.

    Калифорния

    “Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

    а онлайн-формат был очень

    доступный и простой

    использовать. Большое спасибо. “

    Патрисия Адамс, P.E.

    Канзас

    “Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.”

    Joseph Frissora, P.E.

    Нью-Джерси

    «Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

    обзор текстового материала. Я

    также оценил просмотр

    предоставлено фактических случаев »

    Жаклин Брукс, П.Е.

    Флорида

    “Документ” Общие ошибки ADA при проектировании объектов “очень полезен.

    тест действительно потребовал исследования в

    документ но ответы были

    в наличии »

    Гарольд Катлер, П.Е.

    Массачусетс

    “Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

    в транспортной инженерии, что мне нужно

    для выполнения требований

    Сертификат ВОМ.”

    Джозеф Гилрой, P.E.

    Иллинойс

    «Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

    Ричард Роудс, P.E.

    Мэриленд

    “Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

    Надеюсь увидеть больше 40%

    курс со скидкой.”

    Кристина Николас, П.Е.

    Нью-Йорк

    “Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

    курс. Процесс прост, и

    намного эффективнее, чем

    в пути “.

    Деннис Мейер, P.E.

    Айдахо

    «Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

    Инженеры получат блоки PDH

    в любое время.Очень удобно ».

    Пол Абелла, P.E.

    Аризона

    «Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

    время искать, где на

    получить мои кредиты от. “

    Кристен Фаррелл, P.E.

    Висконсин

    «Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

    и графики; определенно делает это

    проще поглотить все

    теории »

    Виктор Окампо, P.Eng.

    Альберта, Канада

    «Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

    .

    мой собственный темп во время моего утро

    метро

    на работу.”

    Клиффорд Гринблатт, П.Е.

    Мэриленд

    “Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

    викторина. Я бы очень рекомендовал

    вам на любой PE, требующий

    CE единиц. “

    Марк Хардкасл, П.Е.

    Миссури

    «Очень хороший выбор тем из многих областей техники.”

    Randall Dreiling, P.E.

    Миссури

    «Я заново узнал то, что забыл. Я также рад помочь финансово

    по ваш промо-адрес который

    сниженная цена

    на 40%. “

    Конрадо Казем, П.E.

    Теннесси

    «Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

    Charles Fleischer, P.E.

    Нью-Йорк

    “Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

    кодов и Нью-Мексико

    регламент. “

    Брун Гильберт, П.E.

    Калифорния

    «Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

    Дэвид Рейнольдс, P.E.

    Канзас

    “Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

    при необходимости дополнительных

    Сертификат . “

    Томас Каппеллин, П.E.

    Иллинойс

    “У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

    мне то, за что я заплатил – много

    оценено! “

    Джефф Ханслик, P.E.

    Оклахома

    «CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

    для инженера »

    Майк Зайдл, П.E.

    Небраска

    “Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

    хорошо организовано. “

    Glen Schwartz, P.E.

    Нью-Джерси

    «Вопросы подходили для уроков, а материал урока –

    .

    хороший справочный материал

    для деревянного дизайна. “

    Брайан Адамс, П.E.

    Миннесота

    «Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку».

    Роберт Велнер, P.E.

    Нью-Йорк

    «У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве – проектирование

    Здание курс и

    очень рекомендую .”

    Денис Солано, P.E.

    Флорида

    “Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

    хорошо подготовлен. “

    Юджин Брэкбилл, P.E.

    Коннектикут

    “Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загрузить учебные материалы по номеру

    .

    обзор где угодно и

    всякий раз, когда.”

    Тим Чиддикс, P.E.

    Колорадо

    «Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

    Уильям Бараттино, P.E.

    Вирджиния

    «Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

    Тайрон Бааш, П.E.

    Иллинойс

    “Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

    материала. Полная

    и всесторонний. “

    Майкл Тобин, P.E.

    Аризона

    “Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

    поможет по телефону

    работ.”

    Рики Хефлин, P.E.

    Оклахома

    «Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

    Анджела Уотсон, P.E.

    Монтана

    «Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

    Кеннет Пейдж, П.E.

    Мэриленд

    “Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

    и отличный освежитель ».

    Luan Mane, P.E.

    Conneticut

    “Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

    вернуться, чтобы пройти викторину “

    Алекс Млсна, П.E.

    Индиана

    “Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

    это вся информация, которую я могу

    использование в реальных жизненных ситуациях »

    Натали Дерингер, P.E.

    Южная Дакота

    “Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

    успешно завершено

    курс.”

    Ира Бродская, П.Е.

    Нью-Джерси

    “Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

    и пройдите викторину. Очень

    удобно а на моем

    собственный график. “

    Майкл Глэдд, P.E.

    Грузия

    «Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.”

    Деннис Фундзак, П.Е.

    Огайо

    “Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

    Сертификат

    . Спасибо за создание

    процесс простой. »

    Fred Schaejbe, P.E.

    Висконсин

    «Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

    один час PDH в

    один час. “

    Стив Торкильдсон, P.E.

    Южная Каролина

    “Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

    и пригодность, до

    имея для оплаты

    материал .”

    Ричард Вимеленберг, P.E.

    Мэриленд

    «Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

    Дуглас Стаффорд, П.Е.

    Техас

    “Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

    процесс, которому требуется

    улучшение.”

    Thomas Stalcup, P.E.

    Арканзас

    “Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

    Свидетельство

    . “

    Марлен Делани, П.Е.

    Иллинойс

    “Учебные модули CEDengineering – это очень удобный способ доступа к информации по номеру

    .

    много разные технические зоны за пределами

    своя специализация без

    надо путешествовать.”

    Гектор Герреро, П.Е.

    Грузия

    % PDF-1.5 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток 2012-09-27T10: 55: 27 + 02: 002012-09-27T10: 55: 27 + 02: 002012-09-27T10: 55: 27 + 02: 00Приложение Adobe InDesign CS5 (7.0.3) / pdfuuid: e26c5bff- d193-e541-907e-abcffa1bc513uuid: 1242670f-9906-cc46-b21d-9fee9f85a481 Adobe PDF Library 9.9 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / TrimBox [0.s չ 5 WJD] ᬈ wwx҆ϛs (MkLmT! zZ & 3 $ EVxeJy0S | ؏ OSfhƃyQ

    Типы, как это работает и приложения

    Все мы используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, водонагреватели, микроволновые печи или холодильники. Обычно датчики температуры имеют широкий спектр применения, в том числе в области геотехнического мониторинга.

    Датчики температуры – это простой прибор, который измеряет степень тепла или холода и преобразует ее в считываемые единицы.Но задумывались ли вы, как измеряется температура почвы, скважин, огромных бетонных дамб или зданий? Что ж, это достигается с помощью некоторых специализированных датчиков температуры.

    Датчики температуры предназначены для регулярного контроля бетонных конструкций, мостов, железнодорожных путей, грунта и т. Д.

    Здесь мы расскажем вам, что такое датчик температуры, как он работает, где он используется и каковы его типы.

    Что такое датчики температуры?

    Датчик температуры – это устройство, обычно термопара или резистивный датчик температуры, которое обеспечивает измерение температуры в читаемой форме с помощью электрического сигнала.

    Термометр – это самая простая форма измерителя температуры, которая используется для измерения степени жара и прохлады.

    Измерители температуры используются в геотехнической области для контроля бетона, конструкций, почвы, воды, мостов и т. Д. На предмет структурных изменений в них из-за сезонных колебаний.

    Термопара (Т / С) изготовлена ​​из двух разнородных металлов, которые генерируют электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры. RTD (резистивный датчик температуры) представляет собой переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление прямо пропорционально изменению температуры точным, воспроизводимым и почти линейным образом.

    Для чего нужны датчики температуры?

    Датчик температуры – это устройство, предназначенное для измерения степени нагрева или прохлады объекта. Работа измерителя температуры зависит от напряжения на диоде. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.

    Сопротивление на диоде измеряется и преобразуется в считываемые единицы температуры (Фаренгейт, Цельсий, Цельсия и т. Д.)) и отображается в числовой форме над блоками считывания. В области геотехнического мониторинга эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры таких конструкций, как мосты, плотины, здания, электростанции и т. Д.

    Для чего нужен датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?

    Ну, существует много типов датчиков температуры, но наиболее распространенный способ их классификации основан на режиме подключения, который включает в себя контактные и бесконтактные датчики температуры.

    Контактные датчики включают в себя термопары и термисторы, потому что они находятся в прямом контакте с объектом, который они должны измерять. А бесконтактные датчики температуры измеряют тепловое излучение, выделяемое источником тепла. Такие измерители температуры часто используются в опасных средах, таких как атомные электростанции или тепловые электростанции.

    В геотехническом мониторинге датчики температуры измеряют теплоту гидратации в массивных бетонных конструкциях. Их также можно использовать для мониторинга миграции грунтовых вод или просачивания.Одна из наиболее распространенных областей, где они используются, – это время отверждения бетона, потому что он должен быть относительно теплым, чтобы схватиться и затвердеть должным образом. Сезонные колебания вызывают расширение или сжатие конструкции, тем самым изменяя ее общий объем.

    Как работает датчик температуры?

    Основным принципом работы датчиков температуры является напряжение на выводах диода. Если напряжение увеличивается, температура также повышается, за чем следует падение напряжения между выводами транзистора базы и эмиттера в диоде.

    Помимо этого, Encardio-Rite имеет датчик температуры с вибрирующей проволокой, который работает по принципу изменения напряжения из-за изменения температуры.

    Измеритель температуры с вибрирующей проволокой разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный линейный коэффициент расширения при изменении температуры.

    В основном он состоит из магнитной растянутой проволоки с высокой прочностью на разрыв, два конца которой прикреплены к любому разнородному металлу таким образом, что любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее собственную частоту колебаний.

    В случае измерителя температуры Encardio-Rite разнородным металлом является алюминий (алюминий имеет больший коэффициент теплового расширения, чем сталь). Поскольку сигнал температуры преобразуется в частоту, тот же блок считывания используется для другие датчики с вибрирующей проволокой также могут использоваться для контроля температуры.

    Изменение температуры регистрируется специально созданным датчиком с вибрирующей проволокой Encardio-rite и преобразуется в электрический сигнал, который передается в виде частоты на устройство считывания.

    Частота, которая пропорциональна температуре и, в свою очередь, напряжению «σ» в проволоке, может быть определена следующим образом:

    f = 1/2 [σg / ρ] / 2l Гц

    Где:

    σ = натяжение проволоки

    g = ускорение свободного падения

    ρ = плотность проволоки

    l = длина провода

    Какие бывают типы датчиков температуры?

    Доступны датчики температуры различных типов, форм и размеров.Два основных типа датчиков температуры:

    Датчики температуры контактного типа : Есть несколько измерителей температуры, которые измеряют степень тепла или холода в объекте, находясь в непосредственном контакте с ним. Такие датчики температуры относятся к категории контактных. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур.

    Бесконтактные датчики температуры : Эти типы измерителей температуры не находятся в прямом контакте с объектом, а измеряют степень тепла или холода посредством излучения, испускаемого источником тепла.

    Контактные и бесконтактные датчики температуры делятся на:

    Термостаты

    Термостат – это датчик температуры контактного типа, состоящий из биметаллической полосы, состоящей из двух разнородных металлов, таких как алюминий, медь, никель или вольфрам.

    Разница в коэффициентах линейного расширения обоих металлов заставляет их производить механическое изгибающее движение, когда они подвергаются нагреву.

    Термисторы

    Термисторы или термочувствительные резисторы – это те, которые меняют свой внешний вид при изменении температуры.Термисторы изготовлены из керамического материала, такого как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытого стеклом, что позволяет им легко деформироваться.

    Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается с повышением температуры. Но есть несколько термисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC), и их сопротивление увеличивается с повышением температуры.

    Резистивные датчики температуры (RTD)

    ТС

    – это точные датчики температуры, которые состоят из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку.Электрическое сопротивление RTD изменяется аналогично термистору.

    Термопары

    Один из наиболее распространенных датчиков температуры включает термопары из-за их широкого рабочего диапазона температур, надежности, точности, простоты и чувствительности.

    Термопара обычно состоит из двух спаях разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе. Один из этих переходов, известный как холодный спай, поддерживается при определенной температуре, в то время как другой является измерительным переходом, известным как горячий спай.

    Под воздействием температуры на переходе возникает падение напряжения.

    Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

    Термистор – это, по сути, чувствительный датчик температуры, который точно реагирует даже на незначительные изменения температуры. Он обеспечивает огромную стойкость при очень низких температурах. Это означает, что как только температура начинает повышаться, сопротивление начинает быстро падать.

    Из-за большого изменения сопротивления на градус Цельсия даже небольшое изменение температуры точно отображается термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).Из-за этого экспоненциального принципа работы требуется линеаризация. Обычно они работают в диапазоне от -50 до 250 ° C.

    Датчики на основе полупроводников

    Датчик температуры на основе полупроводника работает с двойными интегральными схемами (ИС). Они содержат два одинаковых диода с температурно-чувствительными характеристиками напряжения и тока для эффективного измерения изменений температуры.

    Однако они дают линейный выходной сигнал, но менее точны при температуре от 1 ° C до 5 ° C. Они также демонстрируют самую медленную реакцию (от 5 до 60 с) в самом узком температурном диапазоне (от -70 ° C до 150 ° C).

    Датчик температуры вибрирующей проволоки модели ETT-10V

    Измеритель температуры с вибрирующей проволокой Encardio-rite Model ETT-10V используется для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях или в воде. Он имеет разрешение лучше 0,1 ° C и работает аналогично термопарным датчикам температуры. Он также имеет диапазон высоких температур от -20 o до 80 o C.

    Технические характеристики измерителя температуры с вибрирующей проволокой ЭТТ-10В
    Тип датчика Pt 100
    Диапазон-20 o до 80 o C
    Точность ± 0.Стандарт 5% полной шкалы; ± 0,1% полной шкалы опционально
    Размеры (Φ x L) 34 x 168 мм
    Зонд
    термистора сопротивления модели ЭТТ-10ТХ

    Температурный датчик сопротивления Encardio-rite модели ETT-10TH представляет собой водостойкий температурный датчик малой массы для измерения температуры от –20 до 80 ° C. Благодаря низкой тепловой массе он имеет быстрое время отклика.

    Датчик температуры сопротивления модели

    ETT-10TH специально разработан для измерения температуры поверхности стали и измерения температуры поверхности бетонных конструкций.ETT-10TH может быть встроен в бетон для измерения объемной температуры внутри бетона и даже может работать под водой.

    Температурные датчики сопротивления

    ETT-10TH полностью взаимозаменяемы. Показания температуры не будут отличаться более чем на 1 ° C в указанном диапазоне рабочих температур. Это позволяет использовать один индикатор с любым датчиком ETT-10TH без повторной калибровки.

    Индикатор с вибрирующей проволокой EDI-51V модели

    Encardio-rite при использовании с ETT-10TH напрямую показывает температуру зонда в градусах Цельсия.

    Как работает зонд термистора сопротивления модели ETT-10TH?
    Датчик температуры

    ETT-10TH состоит из термисторной эпоксидной смолы с согласованной температурной кривой, заключенной в медную трубку для более быстрого теплового отклика и защиты окружающей среды. Трубка сплющена на конце, так что ее можно прикрепить к любой достаточно плоской металлической или бетонной поверхности для измерения температуры поверхности.

    Плоский наконечник зонда можно прикрепить к большинству поверхностей с помощью легко доступных двухкомпонентных эпоксидных клеев.При желании зонд также можно прикрепить болтами к поверхности конструкции.

    Датчик температуры снабжен четырехжильным кабелем, который используется в качестве стандартного во всех тензодатчиках Encardio-rite с вибрирующей проволокой. Провода белого и зеленого цвета используются для термистора, как и другие датчики с вибрирующим проводом Encardio-rite.

    Пара красных и черных проводов не используется. Единая цветовая схема для разных датчиков упрощает безошибочное соединение с терминалом регистратора данных.

    Технические характеристики модели ETT-10TH
    Тип датчика Кривая R-T согласована с термистором NTC, эквивалентным YSI 44005
    Диапазон-20 o до 80 o C
    Точность 1 o С
    Материал корпуса Медь луженая
    Кабель 4-х жильный в оболочке из ПВХ
    Датчик температуры RTD, модель ETT-10PT

    Датчик температуры RTD (резистивный датчик температуры) ETT-10PT состоит из керамического резистивного элемента (Pt.100) с европейским стандартом калибровки кривой DIN IEC 751 (бывший DIN 43760). Элемент сопротивления заключен в прочную трубку из нержавеющей стали с закрытым концом, которая защищает элемент от влаги.

    Как работает датчик температуры RTD модели ETT-10PT?

    Температурный датчик сопротивления работает по принципу, согласно которому сопротивление датчика является функцией измеренной температуры. Платиновый RTD обладает очень хорошей точностью, линейностью, стабильностью и воспроизводимостью.

    Датчик температуры сопротивления модели ETT-10PT снабжен трехжильным экранированным кабелем.Красный провод обеспечивает одно соединение, а два черных провода вместе – другое. Таким образом достигается компенсация сопротивления проводов и температурных изменений сопротивления проводов. Показания резистивного датчика температуры легко считываются с помощью цифрового индикатора температуры RTD.

    Нажмите кнопку редактирования, чтобы изменить этот текст. Lorem ipsum dolor sit amet, conctetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

    Технические характеристики датчика RTD модели ETT-10PT
    Тип датчика Pt 100
    Диапазон-20 o до 80 o C
    Точность ± (0.3 + 0,005 * т) o С
    Калибровка DIN IEC 751
    Кривая (европейская) 0,00385 Ом / Ом / o C
    Размеры (Φ x L) 8 x 135 мм
    Кабель 3-жильный экранированный
    Термопара Encardio-Rite

    Encardio-rite предлагает термопару Т-типа (медь-константан) для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях.Он состоит из двух разнородных металлов, соединенных одним концом. Когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, создается напряжение, которое может быть обратно соотнесено с температурой.

    Измерение с помощью термопары состоит из провода термопары с двумя разнородными проводниками (медь-константан), соединенными на одном конце для образования горячего спая. Этот конец защищен от коррозии и помещен в требуемые места для измерения температуры.

    Другой конец провода термопары подсоединяется к подходящему разъему термопары для образования холодного спая.Показания термопары отображают прямое считывание температуры в месте установки и автоматически компенсируют температуру на холодном спайе.

    Технические характеристики термопары Encardio-Rite
    Тип провода Т-медь-константан
    Изоляция проводов PFA тефлон C
    Температура горячего спая до 260 o C (макс.)
    Тип разъема Миниатюрный Стеклонаполненный нейлон
    Рабочая температура-20 o до 100 o C
    Температура холодного спая Окружающий

    Где используется датчик температуры?

    Область применения датчика температуры:

    1. Датчики температуры используются для проверки проектных предположений, что способствует более безопасному и экономичному проектированию и строительству.
    2. Они используются для измерения повышения температуры в процессе твердения бетона.
    3. Они могут измерять температуру горных пород вблизи резервуаров для хранения сжиженного газа и при проведении операций по замораживанию грунта.
    4. Датчики температуры также могут измерять температуру воды в резервуарах и скважинах.
    5. Его можно использовать для интерпретации температурных напряжений и изменений объема в плотинах.
    6. Их также можно использовать для изучения влияния температуры на другие установленные приборы.

    Преимущества датчиков температуры Encardio-Rite

    1. Датчик температуры Encardio-Rite является точным, недорогим и чрезвычайно надежным.
    2. Они подходят как для поверхностного монтажа, так и для встраиваемых систем.
    3. Низкая тепловая масса сокращает время отклика.
    4. Датчик температуры вибрирующей проволоки полностью взаимозаменяемый; один индикатор может считывать данные со всех датчиков.
    5. Имеет водонепроницаемый корпус со степенью защиты IP-68.
    6. Они поставляются с индикаторами, которые легко доступны для прямого отображения температуры.
    7. Температурные датчики обладают отличной линейностью и гистерезисом.
    8. Технология вибрирующей проволоки обеспечивает долгосрочную стабильность, быстрое и легкое считывание показаний.
    9. Датчики герметично закрыты электронно-лучевой сваркой с вакуумом около 1/1000 Торр.
    10. Они подходят для удаленного чтения, сканирования, а также регистрации данных.

    Часто задаваемые вопросы

    В чем разница между датчиком температуры и преобразователем температуры?

    Датчик температуры – это прибор, используемый для измерения степени нагрева или прохлады объекта, тогда как датчик температуры – это устройство, которое сопряжено с датчиком температуры для передачи сигналов в удаленное место для мониторинга и управления.

    Это означает, что термопара, RTD или термистор подключены к регистратору данных для получения данных в любом удаленном месте.

    Как измеряется температура в бетонной плотине?

    За исключением процедуры, принятой во время строительства, наибольший фактор, вызывающий напряжение в массивном бетоне, связан с изменением температуры. Следовательно, для анализа развития термического напряжения и управления искусственным охлаждением необходимо отслеживать изменение температуры бетона во время строительства.

    Для этого необходимо точно измерить температуру во многих точках конструкции, в воде и в воздухе. Должно быть встроено достаточное количество датчиков, чтобы получить правильную картину распределения температуры в различных точках конструкции.

    В большой бетонной плотине типичная схема заключается в размещении датчика температуры через каждые 15-20 м по поперечному сечению и через каждые 10 м по высоте. Для небольших плотин интервал может быть уменьшен. Температурный зонд, помещенный в верхнем бьефе плотины, оценивает температуру водохранилища, поскольку она меняется в течение года.

    Это намного проще, чем то и дело ронять термометр в резервуар, чтобы проводить наблюдения. Во время эксплуатации бетонной плотины суточные и сезонные изменения окружающей среды серьезно влияют на развитие термических напряжений в конструкции. Эффект более выражен на стороне нисходящего потока. Несколько датчиков температуры должны быть размещены рядом и в нижней части бетонной плотины для оценки быстрых суточных и еженедельных колебаний температуры.

    Какой датчик температуры самый точный?

    RTD – самый точный датчик температуры. Платиновый RTD имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость по сравнению с термопарами или термисторами.

    Что такое термопара?

    Термопара – это тип датчика температуры, который используется для измерения внутренней температуры объекта.

    Существует три закона для термопар, как указано ниже:

    Закон однородного материала

    Если все провода и термопара сделаны из одного материала, изменения температуры в проводке не влияют на выходное напряжение.Следовательно, необходимы провода, изготовленные из разных материалов.

    Закон промежуточных материалов

    Сумма всех термоэлектрических сил в цепи с несколькими разнородными материалами при постоянной температуре равна нулю. Это означает, что если третий материал добавляется при той же температуре, новый материал не генерирует никакого сетевого напряжения.

    Закон последовательных или промежуточных температур

    Если два неоднородных однородных материала создают термоэдс 1, когда переходы находятся в точках T1 и T2, и создают термоэдс 2, когда переходы находятся в точках T2 и T3, то ЭДС, генерируемая, когда переходы находятся в точках T1 и T3, будет равна ЭДС1 + ЭДС2

    Как проверить датчик температуры?

    В Encardio-Rite есть специализированные камеры для испытания температуры (с уже известными системами контроля температуры и температуры) для проверки точности и качества наших датчиков температуры.

    Это все о датчиках температуры, их различных типах, областях применения, использовании, а также принципах работы. Сообщите нам свои вопросы в разделе комментариев ниже.

    Insight – Как работает цифровой термометр

    Цифровые термометры постепенно заменяют обычный ртутный термометр из-за простоты считывания показаний. Люди часто ошибочно полагают, что он содержит ртуть. Цифровые термометры не содержат ртути.Эти термометры содержат термистор внутри наконечника, который используется для измерения температуры. Они обеспечивают быстрые и очень точные результаты в диапазоне температур тела.

    Эти термометры легко читаются благодаря ЖК-дисплею. Они оснащены звуковым сигналом и функцией памяти и могут записывать широкий диапазон температур. Чаще всего используются врачебные термометры, которые измеряют температуру от 94 до 105 ° F (от 35 до 42 ° C). Это термометр «три в одном», так как он может регистрировать оральную, вспомогательную и ректальную температуру.

    Рис. 1: Изображение цифрового термометра

    Рис. 2: Верх термометра с крышкой, защищающей батарею

    Колпачок находится в верхней части термометра, так как эта часть держится отдельно от тела. Он яркого цвета и сделан из гладкого твердого пластика. Основная функция этого колпачка – защитить аккумулятор от внешних условий окружающей среды.

    Аккумулятор

    Рис.3: Кнопочная ячейка цифрового термометра

    Батарея сделана из металла, она маленькая и серебристого цвета. Тип батареи, используемой для питания термометра, называется кнопочной батареей. На техническом языке он известен как аккумулятор LR41. Он подает напряжение 1,5 В при нормальных условиях эксплуатации. Он обладает отличной устойчивостью к утечкам и может храниться в течение длительного периода времени. Он находится в отсеке в задней части корпуса под крышкой.

    Структура

    Рис.4: Внешний корпус и внутренняя установка цифрового термометра

    Корпус термометра изготовлен из слегка твердого пластика по сравнению с крышкой. Его длина составляет 100,5 мм, а ширина увеличивается снизу вверх. Самая широкая часть находится рядом с колпачком, а самая тонкая часть – около кончика. В нем находится экран дисплея, электронная схема, кнопка питания и другие детали. Спецификации дизайна варьируются от компании-производителя к компании.

    Рис.5: Изображение, указывающее на кнопку, расположенную внутри цифрового термометра

    Кнопка используется для включения и выключения термометра. Когда кнопка нажата, чтобы запустить его, раздается звуковой сигнал только на секунду, чтобы показать, что он включен.

    Рис.6: ЖК-дисплей цифрового термометра

    Экран дисплея, также известный как ЖК-экран (жидкокристаллический дисплей), имеет прямоугольную форму. Обычно используемый экран имеет размеры 15.5 мм в длину и 6,5 мм в ширину. Основная функция экрана дисплея – отображение измерения температуры в oC или oF. Сначала он будет отображать последнее измеренное значение в течение 3 секунд, а затем начнет мигать. Этот мигающий градус указывает на то, что прибор готов к измерению температуры.

    Внутренняя схема

    Рис.7: Схема цифрового термометра

    Схема цифрового термометра показана на изображении выше. Он состоит из микроконтроллера, памяти, которая встроена в COB IC, а также некоторых пассивных компонентов, таких как конденсатор, резисторы, датчики, зуммер и переключатель.Аналоговое значение измеренной температуры преобразуется микроконтроллером в цифровую форму и затем отображается на ЖК-дисплее. Если значение температуры превышает максимальное значение, раздается звуковой сигнал.

    рабочий

    Рис. 8: (верхнее изображение) Наконечник цифрового термометра (нижнее изображение) Крупным планом вид наконечника термометра

    Наконечник считается сердцем термометра. Он размещается близко к части тела для измерения температуры тела.Наконечник термометра содержит термистор для измерения температуры. Это керамический полупроводник, который приклеен к наконечнику термочувствительной эпоксидной смолой. Он покрыт колпаком, чтобы не допустить попадания во внешний мир. Колпачок может быть изготовлен из металла или нержавеющей стали. Термистор отвечает за преобразование физической температуры в электрические сигналы.

    Рис.9: Эпоксидное покрытие, содержащее термистор

    На изображении выше показано эпоксидное покрытие, на котором находится термистор.

Больше новостей

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *