Датчики температуры и измерители температуры, термометры, термодатчики в Уфе
Датчики температуры: классификация и особенности
Наиболее важной характеристикой термодатчиков является диапазон измеряемых температур. Другие значимые параметры: класс точности и допуска прибора, быстродействие, помехоустойчивость, наработка на отказ, наличие защиты и т.д. Измерители температуры могут отличаться по принципу работы: термометры сопротивления, биметаллические, основанные на термопаре. Вне зависимости от типа устройства, поступающий от чувствительного элемента сигнал преобразуется в электрический ток, по величине которого прибором и определяется температура.
1.
Датчики сопротивления (терморезистивные датчики)
Действие таких устройств основано на том, что электрическое сопротивление материалов (проводников или полупроводников) зависит от температуры. Чувствительным элементом в датчиках сопротивления является терморезистор, сопротивление которого и контролируется. К основным преимуществам терморезистивных датчиков относится высокая чувствительность (включая класс допуска АА), длительная стабильность результатов и простота устройства. Они подходят для использования в системах безопасности 2Н – 4.
Чаще всего в качестве материала для резистивных детекторов температуры применяется платина, отличающаяся длительной стабильностью и высокой прочностью. Для температур выше 600 °С обычно применяется вольфрам, однако изделиям на его основе свойственна нелинейность характеристик и дороговизна. Кроме этого для изготовления датчиков используются кремний и металл-оксиды.
Линейка термометров сопротивления представлена пятью основными модификациями:
- ТС-1088 – термометр сопротивления для замера температуры любых сред в промышленности. Исполнение: вибропрочное ТС-1088В, для атомных станций ТС-1088А;
- ТС-1187Exd – для измерений температурного режима газов и жидкостей во взрывоопасных зонах. Имеет вибропрочную версию ТС-1187ExdВ;
- ТС-1288 – для определения температуры веществ любых агрегатных состояний в грузовых вагонах. Изготавливается в исполнениях А, В;
- ТС-1388 – термометр сопротивления для контроля нагрева твердых поверхностей и малогабаритных подшипников. Имеет варианты А и В;
- ТС-0295 – термопреобразователь используется для замеров при переработке продуктов питания.
Также мы предлагаем комплекты термометров сопротивления в следующих модификациях: КТСП-1088, КТСП-1288, КТСП-1388. Диапазон измерения температуры — 0…+180 °С.
Модельный ряд приборов ЭЛЕМЕР-УФА включает Термопреобразователи сопротивления ТС-1388/ххМ без без межповерочных интервалов для измерения температуры твердых тел, подшипников, обмоток электрических машин. Срок службы приборов 15 лет без обязательных периодических поверок.
2.
Специальные полупроводниковые датчики
В полупроводниковых датчиках используется принцип изменения характеристик p-n перехода под влиянием температуры. Такие свойства характерны практически любому транзистору или диоду. Полупроводниковые детекторы дёшевы и просты в устройстве, отличаются линейностью характеристик.
3.
Термопары (термоэлектрические преобразователи)
Принцип работы термопар заключается в способности двух соединённых между собой разных электрических проводников генерировать ЭДС на своих свободных концах. Разность потенциалов зависит от разности температур между местом соединения металлов и свободными концами. Область измеряемых температур зависит от типа используемых металлов и колеблется от -200 до 2200 °С. Неблагородные металлы дают возможность измерить температуру среды до 1100 °С, а благородные – до 1600 °С.
Ассортимент продукции представлен следующими модификациями термоэлектрических преобразователей ТП:
ТП-2088, ТП-2187Exd, ТП-2388, ТП-1085, ТП-1388, ТП-2488, ТП-0188, ТП-0198, ТП-0199, ТП-0295, ТП-0395, ТП-0195.
Диапазоны измерения температуры от -40°С до +1800°С, варианты исполнения: общепромышленное, Л (упрощенное), Ex, Exd, А (для АЭС), В (вибропрочное), ВС (вибропрочное сейсмостойкое — группа исполнений F2, F3, G2).
4.
Термометры
Для непрерывного измерения и контроля температуры в твердых, жидких, сыпучих средах в различных технологическах процессах промышленности применяются термометры электроконтактные показывающие (ТКП-100, ТКП-150, ТКП-БП). Термометры контактные состоят из первичного преобразователя (термопреобразователя сопротивления ТС Pt100) и электронного блока, осуществляющего преобразование сигнала ТС в цифровой код, управляющего каналами сигнализации, ЖК-индикатором и клавиатурой. Диапазоны измеряемых температур от -50 до +500 °С.
Для оперативного контроля температуры с помощью погружных или контактных датчиков температуры используются малогабаритные цифровые термометры (ТЦМ). Это многофункциональные микропроцессорные переконфигурируемые приборы, режимы работы которых задаются с клавиатуры, расположенной на
передней панели измерительного блока. С помощью модели ТЦМ 9410 можно произвести оперативную поверку рабочих средств измерения.
Преимущества продукции ЭЛЕМЕР-УФА
Компания предлагает большой выбор термопреобразователей (модели ТСМУ, ТСПУ, ТХАУ, ТХКУ, ТПУ), датчиков сопротивления, термопар, цифровых и контактных электронных термометров, отдельные чувствительные элементы для датчиков (платиновые и медные), а также кабели и провода для КИП.
Доступны как высокоточные модели (класс точности АА), так и устройства с большим диапазоном рабочих температур, например, термопары с контролируемыми температурами -40…+1800 °С. По индивидуальным заказам возможно изготовление специфических моделей, например, с нижней температурной границей -200 °С.
Компания выпускает измерители РОСА-10 и ИПТВ, предназначенные для контроля температуры и влажности. Все приборы хорошо интегрируются в системы автоматического учёта и контроля благодаря поддержке интерфейса RS-232. Все датчики и преобразователи температуры изготавливаются в пыле- и влагозащищённом исполнении (классы: IP54, IP65 и IP5Х).
Уфимское предприятие ЭЛЕМЕР-УФА занимается поставкой термопар, термопреобразователей температуры, термометров сопротивления, цифровых термометров и аналогичной продукции, изготовленной на НПП «ЭЛЕМЕР» в Зеленограде. Компания является эксклюзивным поставщиком продукции ООО «НПП «ЭЛЕМЕР» на территории республики Башкортостан, республики Татарстан и Оренбургской области. Ассортимент предлагаемых термодатчиков – более 100 моделей, что позволяет удовлетворить потребности любого промышленного предприятия во всём температурном диапазоне. Продукция ЭЛЕМЕР-УФА отличается высоким качеством и изготавливается в строгом соответствии с действующими на территории России стандартами.
Датчики температуры. Виды и работа. Как выбрать и применение
Датчики температуры нужны для того, чтобы проконтролировать температуру в помещении, жидкости, твердого объекта или расплавленного металла.
Основой действия температурных датчиков в автоматизированном управлении является изменение температуры в электрический сигнал. Это обуславливает преимущества электрических измерений: результаты легко передавать по сети, скорость передачи может быть достаточно высокой. Величины могут преобразовываться друг в друга и обратно. Цифровой код создает повышенную точность замера, скорость и чувствительность.
ТермопарыТермопара представляет собой две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. При разности температур между горячим и холодным концом в цепи возникает электрический ток. Величина этого электрического тока зависит от термоэлектрической силы термопары, составляет от 40 до 60 мкВ, в зависимости от материала термопары. Материал термопары может быть разным. Это могут быть никель-хромовые, хромо-алюминиевые, железо-никелевые, железо-константановые и т.д.
Термопара является высокоточным датчиком температуры, однако эту точность достаточно проблематично снять. Термопара является относительным датчиком температуры, уровень ее напряжения имеет зависимость от температурной разности между спаями. При этом холодный спай находится при комнатной температуре или при какой-либо другой.
Рассмотрим работу термопары ближе. Есть две термопары и две температуры горячего и холодного конца. Соответственно ЭДС зависит от разности температур. Температуру холодного спая необходимо компенсировать. Аппаратным способом компенсации является использование второй термопары, которая помещена в заранее известную температуру.
Программным способом компенсации является использование другого датчика температуры, на этот раз абсолютного, который помещается в изотермическую камеру вместе с холодными спаями и контролирует их температуру с заданной точностью. Имеются трудности снятия данных с термопары.
Во-первых, она нелинейная. В ГОСТе заботливо введены коэффициенты полинома для перевода ЭДС в температуру и обратно. Эти полиномы большого порядка, но ничто не запрещает спокойно их посчитать силами контроллера.
Во-вторых, другая проблема заключается в том, что термо-ЭДС термопары измеряется в единицах и сотнях микровольт. Соответственно, использование широко доступных аналогоцифровых преобразователей приведет к полному провалу. Нужны прецизионные многоразрядные малошумящие аналогоцифровые преобразователи для того, чтобы использовать термопару в своих конструкциях.
ТерморезисторыГораздо более простым способом измерения стало применение терморезисторов. Они работают на зависимости сопротивления материалов от внешней температуры. Металлические термометры сопротивления, в частности платиновые обладают очень высокой точностью и линейностью. Термометры сопротивления определяются двумя основными характеристиками.
Это базовое сопротивление термометра при определенной температуре. В ГОСТе базовым сопротивлением считается сопротивление при 0 градусах по Цельсию. ГОСТ рекомендует использование нескольких номиналов сопротивлений в Омах и температурный коэффициент, который определяется как разность сопротивлений нашей температуры и при 0 градусов, деленной на нашу температуру и t нуля градусов, умноженную на единицу, деленную на базовое сопротивление.
Ткс = (Re – R0c) / (Te – T0c) *1/R0cВ ГОСТе на терморезисторы вы найдете температурный коэффициент для различных термометров из платины, меди и никеля. Кроме того, там присутствуют коэффициенты полинома для расчета температуры из текущего сопротивления резистора. Одной из проблем термометров сопротивления является очень низкий температурный коэффициент сопротивления. Однако, измерять сопротивление с высокой точностью гораздо проще, чем очень малые значения напряжения в отличие от термопар.
Одним из способов измерения сопротивления является включение нашего термосопротивления в цепь источника тока и измерение дифференциального напряжения. Использование полупроводников даст нам температурный коэффициент доли единицы процента, их гораздо проще измерять с помощью аналогоцифровых преобразователей. Есть интегральные микросхемы датчиков температуры, аналоговый выход которых уже соответствует питаемому напряжению. Такие датчики температуры можно напрямую подключать к аналогоцифровому преобразователю и спокойно оцифровывать его с помощью восьми- или десятибитного АЦП.
Комбинированный датчикПомимо интегральных схем с выходом, существуют датчики с цифровым интерфейсом. Одним из популярных датчиков является комбинированный датчик температуры и влажности серии SHT1. Этот датчик позволяет измерять температуру с точностью + 2 градуса и влажность с точностью + 5 градусов. Главной проблемой данного датчика температуры является то, что там решили оптимизировать интерфейс. Он позволяет подключать параллельные устройства.
Цифровой датчикЦифровой датчик температуры DS18B20, который представляет собой трехвыводную микросхему, позволяет с высокой точностью до 0,5 градуса получать температуру с множеством параллельно работающих датчиков. В этом датчике широкий интервал температур от -55 до +125 градусов. Основной его недостаток – медлительность. Вычисления с максимальной точностью он делает за 750 мс. Ввиду инерционности корпуса датчика температуры опрашивать его нет никакого смысла.
Бесконтактные датчики (пирометры)В этом датчике имеется специальная тонкая пленка, поглощающая инфракрасные излучения, тем самым нагревающаяся. Такие бесконтактные термосенсоры используются в тепловизорах. Там имеется не один тепловой датчик, а матрица. Они позволяют на расстоянии до 3 метров детектировать тепловой объект.
Кварцевые преобразователи температурыДля того, чтобы измерить температуру в интервале -80 +250 градусов применяют кварцевые преобразователи. Они работают на частотной зависимости кварца от температуры. Действие датчиков происходит на частотной зависимости. Функция преобразователя меняется от расположения среза по осям кристалла.
Кварцевые датчики работают с высокой чувствительностью, разрешением, стабильностью. Эти свойства делают их перспективными в использовании. Они получили большое распространение в цифровых термометрах.
Шумовые датчики температурыРабота шумовых датчиков заключается на зависимости шумовой разности потенциалов на резисторе от температуры. Практически реализовать способ измерения температуры шумовыми датчиками можно, сделав сравнение шумов 2-х одинаковых резисторов, один находится при определенной температуре, 2-й при измеряемой температуре. Шумовые датчики температуры применяются для температурного интервала -270 -1100 градусов.
Преимуществом шумовых датчиков стала возможность измерения температуры в термодинамике на вышеописанной закономерности. Но это осложнено трудным измерением напряжения шума, так как оно мало и сравнимо с шумом усилителя.
Датчики температуры ЯКР (ядерного квадрупольного резонанса)Термометры ЯКР работают за счет действия градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, которое вызвано отклонением заряда от симметрии сферы. Это создает процессию ядер. Частота имеет зависимость от градиента поля решетки. Для разных веществ имеет величину до тысяч МГц. Градиент зависит от температуры, с ее возрастанием частота ЯКР уменьшается.
Датчики температуры ЯКР образуют ампулу с веществом, помещенную в обмотку индуктивности, которая соединена с контуром генератора. Когда частота генератора совпадает с частотой ЯКР, то энергия генератора поглощается. Допуск замера температуры -263 градуса равен
+ 0,02 градуса, а температуры 27 градусов +0,002 градуса. Преимуществом термометров ЯКР становится стабильность, неограниченная по времени, недостатком является значительная нелинейность преобразующей функции.Объемные преобразователиОбъемные датчики действуют на расширении и сжатии веществ при изменении температуры. Диапазон действия преобразователей определяется, насколько стабильны свойства материалов. Датчиками делают измерения температуры в интервале -60 -400 градусов. Допуск измерения составляет от 1 до 5%. Интервал работы датчика с жидкостью может зависеть от температуры закипания и замерзания. Погрешности измерения датчиков на жидкости от 1 до 3%, определяются температурой среды.
Нижняя граница измерения преобразователей на газе определяется температурой перехода газа в жидкое состояние, верхняя граница – стойкостью баллона к воздействию температуры.
Параметры выбора датчика температуры- Диапазон рабочей температуры.
- Возможность погружения датчика в объект измерения или среду. Если это невозможно, то лучше выбрать пирометр или термометр.
- Условия проведения замеров. Если нужно измерять в агрессивной среде, то надо выбирать датчик в коррозионностойком корпусе, или бесконтактного типа. Также следует определить наличие давления, влажности и т.д.
- Время работы датчика до калибровки или замены. Многие датчики не могут долго и стабильно работать (термисторы).
- Величина сигнала выхода. Существуют датчики температуры, выдающие сигнал по току, или в градусах.
- Технические данные: погрешность, разрешение, напряжение, время сработки. Для полупроводников важен тип корпуса.
Похожие темы:
- Терморегуляторы. Виды и работа. Применение и особенности
- Термостаты. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности
- Элементы Пельтье. Работа и применение. Обратный эффект
Термодатчики | Бесконтактные датчики температуры
Магазин по категориям
Датчики HTM предлагают датчики температуры для самых разных приложений бесконтактного измерения. Модели с фиксированным креплениемс лазерным целеуказателем, способным измерять температуру до 500 °C (932 °F), и модели с оптоволоконным креплением доступны с обучаемым контролем температуры в процессе работы. Стационарно установленные датчики M18 идеально подходят для простого монтажа и поставляются с легко программируемыми аналоговыми выходами. Ручные модели отлично подходят для проверки показаний тепла в сварочных камерах, двигателях и пищевых приложениях. |
Загрузить наш каталог бесконтактных датчиков температуры в формате PDF (632 КБ)
Сортировать по: Избранные товарыСамые новые товарыЛучшие продажиОт A до ZZ до ABПо обзоруЦена: по возрастаниюЦена: по убыванию
Быстрый просмотр
БА-06ТА-С Бесконтактный термометр.
Малый точечный, аналоговый 4-20 мАБесконтактный термометр. Малый точечный, аналоговый 4–20 мА
Быстрый просмотр
БА-06ТС Бесконтактный термометр. Маленькое пятно, релейный выход
Бесконтактный термометр. Маленькое пятно, релейный выход
Быстрый просмотр
БА-06ТВ Бесконтактный термометр. Маленькое пятно, аналоговый 1 мВ/градус C
Бесконтактный термометр. Малый точечный, аналоговый 1 мВ/градус C
Быстрый просмотр
БА-30ТА-С Бесконтактный термометр. Аналоговый сигнал дальнего действия 4–20 мА
Бесконтактный термометр. Аналоговый сигнал дальнего действия 4–20 мА
Быстрый просмотр
БА-30ТС Бесконтактный термометр. Большой радиус действия, релейный выход
Бесконтактный термометр. Большой радиус действия, релейный выход
Быстрый просмотр
БА-30ТВ Бесконтактный термометр. Аналоговый сигнал дальнего действия 1 мВ/градус C
Бесконтактный термометр. Аналоговый сигнал дальнего действия 1 мВ/градус C
Быстрый просмотр
БА-30ТВ-С Бесконтактный термометр. Аналоговый сигнал дальнего действия 1 мВ/градус C
Бесконтактный термометр. Аналоговый сигнал дальнего действия 1 мВ/градус C
Быстрый просмотр
БА-АП1 Воротник продувки воздухом для бесконтактных термометров серии BA
Воротник для продувки воздухом для бесконтактных термометров серии BA
Быстрый просмотр
BS-02T
Маленькая точечная головка, лазерный маркер
Быстрый просмотр
BS-05T
Стандартная головка датчика, диапазон 100 мм
BS-30T
Головка дальнего действия, дальность 500 мм
Быстрый просмотр
BS-A
Аналоговый 4–20 мА, усилитель
Сравнить выбранные
ПО для обслуживания клиентов
Датчики температуры | TI.
comУскорьте процесс проектирования, уменьшив сложность аппаратного и программного обеспечения по сравнению с дискретными датчиками температуры, такими как термисторы с отрицательным температурным коэффициентом и платиновые термометры сопротивления, с помощью нашего ассортимента датчиков температуры. Наши датчики температуры позволяют решать распространенные проблемы проектирования и продолжать внедрять инновации благодаря высокой точности, низкому энергопотреблению и компактным и гибким вариантам упаковки.
Выбор по параметрическому заданию
Рекомендуемые датчики температуры
Технические ресурсы
Электронная книгаЭлектронная книга
Руководство инженера по измерению температуры (версия A)
Благодаря более чем 40-летнему опыту помощи клиентам в оптимизации их температурных конструкций мы разработали исчерпывающую электронную книгу, охватывающую шесть уникальных прикладных задач, связанных с уникальным размещением датчика. и соображения маршрутизации.
документ-pdfAcrobat ПДФ
Видео серияСерия видеороликов
Повысьте свой опыт с TI Precision Labs — Датчики температуры
Посмотрите нашу серию видеороликов о цифровых и аналоговых датчиках температуры, температурных переключателях и линейных термисторах. Охватывает погрешность и повторяемость датчика температуры, чувствительность и коэффициент усиления, а также рекомендуемые рабочие точки.
Больше литературыДополнительная литература
Основы измерения температуры
Встраиваемые системы постоянно нуждаются в более высокой производительности и большем количестве функций в меньшем форм-факторе. Это требует от проектировщиков систем контроля общей температуры для обеспечения безопасности и защиты систем
document-pdfAcrobat ПДФ
Ресурсы для дизайна и разработки
IDE, конфигурация, компилятор или отладчик
Студия аналоговой сигнальной цепи (ASC)
Чтобы упростить настройку и ускорить разработку программного обеспечения, мы создали ASC studio, интуитивно понятную графическую утилиту для настройки всех аспектов датчиков TI, а в будущем и других компонентов сигнальной цепи. Студия ASC помогает визуально выбрать параметры конфигурации, чтобы (…)
Оценочная плата
Подключаемый модуль Sensors BoosterPack для автоматизации зданий
Подключаемый модуль BOOSTXL-BASSENSORS BoosterPack — это простой способ добавить цифровые датчики в комплект для разработки LaunchPad. Разработчики MCU Launchpad могут использовать этот модуль BoosterPack, чтобы начать разработку сенсорных приложений, использующих встроенную температуру, влажность, окружающее освещение и эффект Холла (…)
Инструмент для расчета
Инструмент проектирования термисторов TMP6 со справочными таблицами, сравнением производительности и примерами кода
Линейные термисторы TMP6, как и другие традиционные термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) или положительным температурным коэффициентом (PTC), представленные на рынке, требуют таблиц преобразования сопротивления в температуру, чтобы использовать их в системе.