Датчики температур: Датчики температуры: виды и характеристики

Термометры сопротивления. Термосопротивление

Термопреобразователи сопротивления оптимальны для высокоточных измерений в узких диапазонах измерения. Термосопротивления взаимозаменяемы и имеют практически линейные характеристики.

Области применения термосопротивлений

Термосопротивления обширно используются в промышленности  и их применение в той или иной среде зависит главным образом от корпуса прибора:

• Нефтегазовый, топливно-энергетический комплекс
• Машиностроение, автомобильная индустрия и спецтехника
• Химическая промышленность, строительство
• Сфера образования
• Химические соединения
• Вода, газ, пар
• Жидкие, твердые, сыпучие продукты
• Среды температурой от -200 до + 600°С (в среднем), требующие контроля температуры для систем автоматического управления, например:
  • Cистема контроля воды
  • Насосные системы
  • Системы охлаждения
  • Мониторинг температур масла, охлаждающей жидкости, топлива в подвижной технике и т. п.
• Прочие АСУ

Назначение термопреобразователей сопротивления

• Высокоточное (до тысячных долей градуса) и высокостабильное измерение температуры среды в средних температурных диапазонах (-200…+600 в большинстве случаев) с передачей сигнала в информационно-управляющую систему (+ используются 2, 3, и 4-х проводные схемы снятия данных)
• Лабораторные стенды, эталонные измерения температур
• Унифицированные системы, требующие высокой взаимозаменяемости датчиков

Преимущества

Основные достоинства термопреобразователей сопротивления:

• Взаимозаменяемость (+ датчики стандартизированы по номинальным статическим характеристикам)
• Высокая точность, а также стабильность измерений (может доходить до тысячных) + возможность исключения сопротивления линии связи из факторов, влияющих на точность (при 3 или 4-проводной схеме)
• Близость характеристик к линейным (почти линейная зависимость)

Недостатки

Недостатки в основном исходят из принципа работы. Обращайте внимание:

1. Требуется источник питания (тока) для запитывания резистора.
2. Дороговизна относительно простых термопар.
3. Малый в сравнении с термопарами диапазон измерений

Принцип работы термопреобразователей сопротивления

Термопреобразователи сопротивления представляют собой более сложные приборы, нежели простые резисторы. Их принцип работы основан на изменении электрического сопротивления полупроводниковых материалов либо металлов/сплавов под воздействием температуры окружающей среды. Для промышленных приборов выведены номинальные статические характеристики, на которые ориентируются производители.

На примере ТСП типовые схемы подключения выглядят так:

2-проводная схема. Питание и информационный сигнал имеют общую точку. Поэтому возникает небольшая погрешность из-за влияния сопротивления проводов.

3-проводная схема. Вход питания отдельный, но один из измерительных проводов имеет общую точку с минусом питания.

4-проводная схема. Вход питания и измерительные провода отделены друг от друга. В этой схеме обеспечивается наилучшая точность снятия сигнала.

Датчики температуры :: Системы отопления водоснабжения :: Статьи :: Сибирское Инженерное Бюро

Контроль над температурой составляют основу многих технологических процессов. Измерение температуры жидкости, газа, твердой поверхности или сыпучего порошка – каждый случай имеет свою особенность, которую необходимо понимать, чтобы измерения максимально соответствовали поставленной задаче. Существует множество датчиков температуры, построенных с использованием различных физических законов. Одни из них прекрасно справляются с конкретной задачей по измерению температуры, другие предназначены для универсального использования. В данной статье описаны основные типы датчиков для измерения температуры, их особенности, слабые и сильные стороны, задачи, для которых они предназначены.

 

Если рассматривать датчики температуры для промышленного применения, то можно выделить их основные классы: кремниевые датчики температуры, биметаллические датчики, жидкостные и газовые термометры, термоиндикаторы, термисторы, термопары, термометры сопротивления, инфракрасные датчики температуры.

 

Кремниевые датчики температуры используют зависимость сопротивления полупроводникового кремния от температуры. Диапазон измеряемых температур для таких датчиков составляет от -50 С до +150 С. Внутри этого диапазона кремниевые датчики температуры показывают хорошую линейность и точность. Возможность производства в одном корпусе такого датчика не только самого чувствительного элемента, но так же и схем усиления и обработки сигнала, обеспечивает датчику хорошую точность и линейность внутри температурного диапазона. Встроенная в такой датчик энергонезависимая память позволит индивидуально откалибровать каждый прибор. Большим плюсом можно назвать большое разнообразие типов выходного интерфейса: это может быть напряжение, ток, сопротивление, либо цифровой выход, позволяющий подключить такой датчик к сети передачи данных. Из слабых мест кремниевых датчиков температуры можно отметить узкий температурный диапазон и относительно большие размерами по сравнению с аналогичными датчиками других типов, особенно термопарами.

Кремниевые датчики температуры применяются в основном для измерения температуры поверхности, температуры воздуха, особенно внутри различных электронных приборов. Например можно назвать температурные регистраторы компании Dallas semiconductor выпускаемые под маркой THERMOCHRON. Регистраторы имеют кремниевый датчик температуры, микросхему обработки сигнала и память для сохранения результатов.

 

Биметаллический датчик температуры, как следует из названия, сделан из двух разнородных металлических пластин, скрепленных между собою. Различные металлы имеют различный коэффициент расширения при той или иной температуре. Например, константан практически не расширяется при температуре, железо, напротив испытывает заметное расширение. Если полоски из этих металлов скрепить между собой и нагреть (или охладить), то они изогнутся. В биметаллических датчиках пластинки замыкают или размыкают контакты реле, или двигают стрелку индикатора. Диапазон работы биметаллических датчиков от -40 С до +550 С.

Биметаллические датчики используют для измерения поверхности твердых тел, реже для измерения температуры жидкости. Основным преимуществом датчиков является простота и надежность конструкции, возможность работы без электрического тока, низкая стоимость. Вместе с тем, биметаллические датчики температуры имеют большой разброс характеристик, а так же большой гистерезис переключения, особенно при низких температурах. Основные области применения биметаллических температурных датчиков – автомобильная промышленность, системы отопления и нагрева воды.

 

Жидкостные и газовые термометры наиболее старые типы датчиков температуры. Первая шкала температуры была предложена Фаренгейтом в начале 18-го века именно для жидкостного термометра. Жидкостные термометры используют эффект расширения жидкостей при повышении температуры. В качестве жидкостей используется спирт или ртуть в диапазоне комнатных температур. Для измерений низких температур, например в криогенной технике, может быть использован жидкий неон, а для измерения высоких температур обычно используют галлий, который находится в жидком состоянии уже от 20 С.

В газовых термометрах используется эффект расширения, при переходе вещества из жидкого в газообразное состояние. Газ давит через мембрану и замыкает электрические контакты. Диапазон измерений для жидкостных и газовых термометров от -200 С до +500 С. Термометры этого класса обычно применяются для визуального контроля температуры, либо в качестве термостатов в различных нагревателях и холодильной технике.

 

Термоиндикаторы – это особые вещества, изменяющие свой цвет под воздействием температуры. Такое изменение цвета может быть как обратимым, так и необратимым. В диапазоне комнатных температур используются термоиндикаторы на основе жидких кристаллов. Они плавно изменяют свой цвет при изменении температуры. Изменения эти, как правило, обратимые. Производятся они в виде пленки, часто с клейкой подложкой, и служат для оперативного визуального контроля температуры. Для низких и высоких температур производятся в основном необратимые термоиндикаторы. То есть, если температура хотя бы один раз превысила допустимую, то индикатор необратимо меняет свой цвет.

Такие термоиндикаторы используют, например, для контроля за замороженными продуктами. Если в процессе хранения или транспортировки температура хоть раз была выше допустимой, то изменившаяся окраска термоиндикатора сообщит об этом. Основное достоинство термоиндикаторов низкая стоимость. Их можно использовать как одноразовые датчики температуры.

 

Термисторы. В этом классе датчиков используется эффект изменения электрического сопротивления материала под воздействием температуры. Обычно в качестве термисторов используют полупроводниковые материалы, как правило, оксиды различных металлов. В результате получаются датчики с высокой чувствительностью. Однако большая нелинейность позволяет использовать термисторы лишь в узком диапазоне температур. Термисторы имеют невысокую стоимость и могут изготавливаться в миниатюрных корпусах, позволяя увеличить тем самым быстродействие. Существует два типа термисторов, использующих положительный температурный коэффициент – когда электрическое сопротивление растет с повышением температуры и использующих отрицательный температурный коэффициент – здесь электрическое сопротивление падает при повышении температуры.

Термисторы не имеют определенной температурной характеристики. Она зависит от конкретной модели прибора и области его применения. Основными достоинствами термисторов является их высокая чувствительность, малые размеры и вес, позволяющие создавать датчики с малым временем отклика, что важно, например, для измерения температуры воздуха. Безусловно, невысокая стоимость так же является их достоинством, позволяя встраивать датчики температуры в различные приборы. К недостаткам можно отнести высокую нелинейность термисторов, позволяющую их использовать в узком температурном диапазоне. Использование термисторов так же ограничено в диапазоне низких температур. Большое количество моделей с различными характеристиками и отсутствие единого стандарта, заставляет производителей оборудования использовать термисторы только одной конкретной модели без возможности замены.

 

Инфракрасные датчики температуры или пирометры измеряют температуру поверхности на расстоянии. Принцип из работы основан на том, что любое тело при температуре выше абсолютного нуля излучает электромагнитную энергию.

При низких температурах это излучение в инфракрасном диапазоне, при высоких температурах часть энергии излучается уже в видимой части спектра. Интенсивность излучения напрямую связана с температурой нагретого объекта. Диапазон измерений температур бесконтактными датчиками от -45 С до +3000 С. Причем в диапазоне высоких температур инфракрасным датчикам нет конкуренции. Для измерения в различных диапазонах температур используются различные участки инфракрасного спектра. Так при низких температурах это обычно диапазон длин волн электромагнитного излучения 7 – 14 микрон. В диапазоне средних температур это может быть 3 – 5 микрон. При высоких температурах используется участок о районе 1 микрон. Однако и здесь есть свои особенности, связанные с решением конкретной задачи. Так для измерения температуры тонких полимерных пленок используются датчики, работающих на длинах волн 3,43 или 7,9 микрометров, а для измерения температуры стекла используют датчики, работающие в диапазоне 5 микрон. Для правильного измерения температуры необходимо еще ряд факторов. Прежде всего это излучательная способность. Она связана с коэффициентом отражения простой формулой: E = 1 – R, где Е – излучательная способность, R – коэффициент отражения. У абсолютно черного теля излучательная способность равна 1. У большинства органических материалов, таких как дерево, пластик, бумага, излучательная способность находится в диапазоне 0,8 – 0,95. Металлы, особенно полированные напротив имеют низкую излучательную способность, которая в этом случае будет 0,1 – 0,2. Для правильного измерения температуры необходимо определить и установить излучательую способность измеряемого объекта. Если значения будут выбраны неправильно, то температура будет измеряться неверно. Обычно показания занижаются. Так, если металл имеет излучательную способность 0,2, а на датчике установлен коэффициент 0,95 (он обычно используется по умолчанию), то при наведении на нагретый до 100 С металлический объект датчик будет показывать температуру около 25 С. Корректировать излучательную способность можно определив ее для различных материалов по справочнику, либо измеряя температуру поверхности альтернативным способом, например термопарой, вносить необходимые поправки. Хорошие результаты при не очень высоких температурах дает окраска специальной термостойкой, черной краской измеряемой поверхности. Второй важной характеристикой инфракрасного датчика является оптическое отношение – это отношение расстояния до объекта измерений к размеру области с которой эти измерения ведутся. Например оптическое отношение 10:1 означает, что на расстоянии 10 метров размер площади, с которой ведется измерение температуры составляет 1 метр. Современные инфракрасные датчики температуры имеют оптическое отношение достигающие 300:1. Основные достоинства инфракрасных датчиков температуры: малое время отклика. Это самые быстродействующие датчики температуры. Возможность измерения температуры движущихся объектов. Измерения температуры в труднодоступных и опасных местах. Измерение высоких температур, там, где другие датчики уже не работают. К достоинствам можно отнести то, что отсутствует непосредственный контакт с объектом и соответственно не происходит его загрязнения. Это может быть важно в полупроводниковой промышленности или фармацевтике.

 

Термометры сопротивления это резисторы, изготовленные из платины, меди или никеля. Это могут быть проволочные резисторы, либо металлический слой может быть напыленным на изолирующую подложку, обычно керамическую или стеклянную. Платина чаще всего применяется в термометрах сопротивления из-за ее высокой стабильности и линейности изменения сопротивления с температурой. Медь используется в основном для измерения низких температур, а никель в недорогих датчиках для измерения в диапазоне комнатных температур. Для защиты от внешней среды платиновые термометры сопротивления помещают в защитные металлические чехлы и изолируют керамическими материалами, такими как оксид алюминия или оксид магния. Такая изоляция снижает так же воздействие вибрации и ударов на датчик. Однако вместе с дополнительной изоляцией растет и время отклика датчика на резкие температурные изменения. Платиновые термометры сопротивления одни из самых точных датчиков температуры. Кроме того, они стандартизированы, что значительно упрощает их использование. Стандартно производятся датчики сопротивлением 100 и 1000 Ом. Изменение сопротивления таких датчиков с температурой дается в любых тематических справочниках в виде таблиц или формул. Диапазон измерений платиновых термометров сопротивления составляет -180 С +600 С. Несмотря на изоляцию, стоит оберегать термометры сопротивления от сильных ударов и вибрации.

 

Термопары представляют собой две проволоки из различных металлов, сваренных между собой на одном из концов. Термоэлектрический эффект открыл немецкий физик Зеебек в первой половине 19-го века. Он открыл, что если соединить два проводника из разнородных металлов таким образом, что бы они образовывали замкнутую цепь и поддерживать места контактов проводников при разной температуре, то в цепи потечет постоянный ток. Экспериментальным путем были подобраны пары металлов, которые в наибольшей степени подходят для измерения температуры, обладая высокой чувствительностью, временной стабильностью, устойчивостью к воздействию внешней среды. Это например пары металлов хромель-аллюмель, медь-константан, железо-константан, платина-платина/родий, рений-вольфрам. Каждый тип подходит для решения своих задач. Термопары хромель-алюмель (тип К) имеют высокую чувствительность и стабильность и работают до температур вплоть до 1300 С в окислительной или нейтральной атмосфере. Это один из самых распространенных типов термопар. Термопара железо-константан (тип J) работает в вакууме, восстановительной или инертной атмосфере при температурах до 500 С. При высоких температурах до 1500 С используют термопары платина- платина/родий (тип S или R) в керамических защитных кожухах. Они прекрасно измеряют температуру в окислительной, нейтральной среде и вакууме.

 

Заключение

 

Будь то платиновый термометр сопротивления, термопара, инфракрасный датчик, кремниевый датчик или термистор, каждый из них обладает рядом уникальных свойств, позволяющих наилучшим образом решить задачу по измерению температуры. Высокая точность и стабильность отличают платиновые термометры сопротивления. Достоинством кремниевых датчиков так же является высокая точность, пусть и в узком температурном диапазоне. Термисторы обладают высокой чувствительностью и невысокой ценой, что позволяет встраивать их в различные электронные приборы. Инфракрасные датчики температуры позволяют измерить быстропротекающие температурные процессы и объекты с очень высокой температурой. К достоинствам термопар несомненно можно отнести точность и стабильность показаний в широком диапазоне температур, их устойчивость в неблагоприятным воздействиям внешней среды.

 

Источник: http://www.sensor.ru/

Датчики температуры для пищевой и фармацевтической промышленности

Датчики температуры для пищевой и фармацевтической промышленности, изготовленные в соответствии с требованиями санитарного надзора за пищевыми продуктами и медикаментами. Конструкция датчиков позволяет осуществлять их очистку и стерилизацию без демонтажа, непосредственно в процессе.

Датчики температуры, приведенные в этом разделе в максимально возможной степени удовлетворяют требованиям, предъявляемым к средствам измерения для производства продовольственных товаров и напитков, а также для фармацевтической промышленности. Они выполнены в так называемом «гигиеническом дизайне» (гигиеническом исполнении) и могут устанавливаться в резервуарах, различного рода емкостях, а также на трубопроводах, поскольку приспособлены к очистке и стерилизации без демонтажа, непосредственно по месту установки. Части чувствительных элементов, соприкасающиеся со средой измерения выполнены из нержавеющей стали. Все материалы, используемые при изготовлении датчиков соответствуют требованиям санитарного надзора за пищевыми продуктами и медикаментами. Все датчики имеют сертификаты EHEDG.

Отличительные особенности

• Диапазон измерения температуры — 40…+ 200 °C
• Разнообразные конструктивные исполнения для различных приложений
• Опционально оснащаются встроенными измерительным преобразователем и индикатором
• Короткое время срабатывания благодаря заостренному измерительному наконечнику
• Высокая точность (класс A, класс AA, остальные классы по запросу)
• Различные монтажные длины и диаметры зонда
• Класс защиты IP67 / IP69K
• Поставка с заводским свидетельством о калибровке. Опционально —  со свидетельством о приемке 3.1 по EN 10204 для частей, соприкасающихся с продуктами.
• Подключение к процессу: внешняя резьба M12, G 1/2» или без резьбы, при помощи обжимного фитинга
• Компактная конструкция
• Различные варианты исполнения горловины
• Электрическое подключение при помощи разъемов M12, M16 x 1,5(PG) или жестко закрепленного кабеля
• Присоединения к процессу и защитные трубы изготовлены  из нержавеющей стали 1.4404

Технические характеристики и документация

GTL 142

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и жидко-кристальный дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  

GTL 152

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 162 / GTL 162M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 162M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 182 / GTL 182M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба M12 / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 182M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  

GTL 240 / GTL250

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм. Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 241 / GTL 251

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм. Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 244

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в емкостях c мешалкой и танках

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / заподлицо
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+150 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм. Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 260 / GTL 260M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 260M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 280 / GTL 280M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 280M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 261 / GTL 261M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 261M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 281 / GTL 281M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 281M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 264 / GTL 264M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в емкостях c мешалкой и танках

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / заподлицо
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+150 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 264M)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 284

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в емкостях c мешалкой и танках

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / заподлицо
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+150 / молоко, горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 284M)
Электрическое подключение: Жестко закрепленный кабель

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 349

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Обжимной фитинг / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, Опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 369 / GTL 369M / GTL 389 / GTL 389M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах или узких емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Обжимной фитинг / 50, 100, 150, 250
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / Пастообразные среды, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для GTL 369M)
Электрическое подключение: Разъем M12 (для моделей GTL 369 / GTL 369M) или жестко закрепленный кабель (для моделей GTL 389 / GTL 389M)

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 459

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Накидная гайка, G 3/8» / 37, 83, 97, 160
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, опционально: измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Кабельный ввод M16x1,5 или разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 479 / GTL 479M / GTL 499 / GTL 499M

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры в трубах и емкостях

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Накидная гайка, G 3/8» / 37, 83, 97, 160
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+200 / горячий пар, воздух под давлением
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для моделей GTL 479M, GTL 499M)
Электрическое подключение: Разъем M12 или жестко закрепленный кабель (для моделей GTL 499, GTL 499M)

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 720 / GTL 723

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры поверхности труб

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Монтаж через трубопроводный адаптер
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+160 / без контакта с измеряемой средой
Исполнение: Присоединительная головка Ø 18 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА (для модели GTL 723)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

GTL 737

Датчик на базе термосопротивления Pt100 для измерения температуры поверхности труб

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Монтаж через трубопроводный адаптер
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+160 / без контакта с измеряемой средой
Исполнение: Присоединительная головка Ø 59 мм, Измерительный преобразователь с выходом 4…20 мА и ЖКИ дисплей
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK12-I/U/F

Преобразователь температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+100 / поток жидкости
Исполнение: Корпус Ø 12 мм, Выходные сигналы: HTK12-I — 4…20 мА; HTK12-U — 0…10 В; HTK12-F — 0…2 кГц
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK12-S

Сигнализатор температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: -20…+100 / поток жидкости
Исполнение: Корпус Ø 12 мм, Транзисторный выход «Push-Pull» (PNP/NPN)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK30

Преобразователь и сигнализатор температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: 0…+100 (140) / поток жидкости
Исполнение: Присоединительная головка Ø 45 мм, Выходной аналоговый сигнал 4…20/0…10 В, Транзисторный выход «Push-Pull» (PNP/NPN)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

HTK35

Преобразователь и сигнализатор температуры

Подключение к процессу / Монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» / 15
Предел измерения, °C / Среда измерения: 0…+100 (130) / поток жидкости
Исполнение: Присоединительная головка Ø 45 мм со встроенным  ЖКИ дисплеем, Выходной аналоговый сигнал 4…20/0…10 В, Транзисторный выход «Push-Pull» (PNP/NPN)
Электрическое подключение: Разъем M12

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

Принадлежности

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 

Датчики температуры отработавших газов — Denso

В чем отличие DENSO

Системы управления двигателем DENSO называют мозгом автомобиля за то, что они оптимизируют работу двигателя максимально эффективно.

Особенности и преимущества

Компактные размеры и быстрота реакции 

• По технологиям производства компании DENSO используются мелкие керамические частицы, что позволяет создавать миниатюрные терморезисторы (чувствительные элементы) специальной формы.
• Измерительный элемент, который устанавливается в выхлопную трубу вместе с терморезистором, имеет однотрубную конструкцию, а не двухтрубную, как стандартные датчики температуры отработавших газов. Это позволило уменьшить габаритные размеры датчика более чем на 90% по сравнению со стандартными устройствами.
• Чувствительный элемент и терморезистор специальной формы обладают высокой скоростью реакции — изменение от комнатной температуры до 1000 °С занимает менее 7 секунд.

 

Стойкость к высоким температурам и вибрациям 

• Датчик не разрушается в системе выпуска отработавших газов.
• Выдерживает вибрации даже при установке рядом с двигателем.

Высокая точность измерений

• Несмотря на свои компактные размеры, датчик имеет высокую точность измерения, погрешность составляет ±10 градусов.
• Широкий диапазон измерения температур: от −40 °С до 1000 °С

 

Типы

По быстроте реакции:

• Быстродействующие

По порогу чувствительности при определении температуры:

• ULs — специальные, очень низкой чувствительности
• Ls — специальные, низкой чувствительности
• L — низкой чувствительности
• Mh — повышенной чувствительности
• H — высокой чувствительности

ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ

   В этой статье мы обсудим различные типы датчиков температуры и возможность их использования в каждом конкретном случае. Температура — это физический параметр, который измеряется в градусах. Она является важнейшей частью любого измерительного процесса. К областям требующим точных измерений температуры относится медицина, биологические исследования, электроника, исследования различных материалов, и тепловых характеристик электротехнической продукции. Устройство, используемое для измерения количества тепловой энергии, позволяющее  нам обнаружить физические изменения температуры известно как датчик температуры. Они бывают цифровые и аналоговые.

Основные типы датчиков

   В целом, существует два методы получения данных:

   1. Контактный. Контактные датчики температуры находятся в физическом контакте с объектом или веществом. Они могут быть использованы для измерения температуры твердых тел, жидкостей или газов.

   2. Бесконтактный. Бесконтактные датчики температуры производят обнаружение температуры, перехватывая часть инфракрасной энергии, излучаемой объектом или веществом и чувствуя его интенсивность. Они могут быть использованы для измерения температуры только в твердых телах и жидкостях. Измерять температуру газов они не в состоянии из-за их бесцветности (прозрачности).

Типы датчиков температуры

   Есть много различных типов датчиков температуры. От простых контролирующих процесс вкл/выкл термостатического устройства, до сложных контролирующих системы  водоснабжения, с функцией её нагрева применяемых в процессах выращивания растений. Два основных типа датчиков, контактные  и бесконтактные далее подразделяются на резистивные, датчики напряжения и электромеханические датчики. Три наиболее часто используемых датчика температуры это:

• Термисторы
• Термопреобразователи сопротивления
• Термопары

   Эти датчики температуры отличаются друг от друга с точки зрения эксплуатационных параметров.

Термистор

   Термистор — это чувствительный резистор, изменяющий свое физическое сопротивление с изменением температуры. Как правило, термисторы изготавливаются из керамического полупроводникового материала, такого как кобальт, марганец или оксид никеля и покрываются  стеклом. Они представляют собой небольшие плоские герметичные диски, которые сравнительно быстрое реагируют на любые изменения температуры.

   За счет полупроводниковых свойств материала, термисторы имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), т.е. сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Однако, есть также термисторы, с положительным температурным коэффициентом (ПТК), их сопротивление возрастает с увеличением температуры.

График работы термистора

Преимущества термисторов

• Большая скорость реагирования на изменения температуры, точность.
• Низкая стоимость.
• Более высокое сопротивление в диапазоне от 2,000 до 10,000 ом.
• Гораздо более высокая чувствительность (~200 ом/°C) в пределах ограниченного диапазона температур до 300°C.

Зависимости сопротивления от температуры

   Зависимость сопротивления от температуры выражается следующим уравнением:

   где A, B, C — это константы (предоставляются условиями расчёта), R — сопротивление в Омах, T — температура в Кельвинах.  Вы можете легко рассчитать  изменение температуры от изменения сопротивления или наоборот.

Как использовать термистор?

   Термисторы оцениваются по их резистивному  значению при комнатной температуре (25°C). Термистор-это пассивное резистивное  устройство, поэтому оно требует производства контроля текущего выходного напряжения. Как правило, они соединены последовательно с подходящими стабилизаторами, образующими делитель напряжения сети.

   Пример: рассмотрим термистор с сопротивлением значение 2.2K при 25°C и 50 Ом при 80°C. Термистор подключен последовательно с 1 ком резистором через 5 В питание.

   Следовательно, его выходное напряжение может быть рассчитано следующим образом:

   При 25°C, RNTC = 2200 Ом;

   При 80°C, RNTC = 50 Ом;

   Однако, важно отметить, что при комнатной температуре стандартные значения сопротивлений различны для различных термисторов, так как они являются нелинейными. Термистор имеет экспоненциальное изменение температуры, а следовательно-бета постоянную, которую используют, чтобы вычислить его сопротивление для заданной температуры. Выходное напряжение на резисторе и температура  линейно связаны.

Резистивные датчики температуры

   Температурно-резистивные датчики (термопреобразователи сопротивления) изготовлены из редких металлов, например платины, чье электрическое сопротивление изменяется от соответственно изменению температуры.

   Резистивный детектор температуры имеет положительный температурный коэффициент  и в отличие от термисторов, обеспечивает высокую точность измерения температуры.  Однако, у них слабая чувствительность. Pt100 являются наиболее широко доступным датчиком со стандартным значение сопротивления 100 Ом при 0°C. Основным недостатком является высокая стоимость.

Преимущества таких датчиков

• Широкий  диапазон  температур от -200 до 650°C
• Обеспечивают высокий выход по току падения
• Более линейны по сравнению с термопарами  и термосопротивлениями

Термопары

   Наиболее часто используются датчики температуры-термопары, потому что они точны, работают в широком диапазоне температур от -200°C до 2000°C, и стоят сравнительно недорого. Термопара с проводом и штепсельной вилкой на фото далее:

Работа термопар

   Термопара изготовляется из двух разнородных металлов, сваренных вместе, что даёт эффект разности потенциалов от температуры. От разницы температур между двумя спаями, образуется напряжение, которое используется для измерения температуры. Разность напряжений между двумя спаями называется “эффект Зеебека”.

   Если оба соединения имеют одинаковую температуру, потенциал различия  в разных соединениях равен нулю, т.е. V1 = V2. Однако, если спаи имеют разную температуру,  выходное напряжение относительно разности температур между двумя спаями будет равно их разности V1 — V2.

Типы термопар

   В зависимости от конструкции и назначения различают термопары погружаемые и поверхностные; с обыкновенной, взрывобезопасной, влагонепроницаемой или иной оболочкой (герметичной или негерметичной), а также без оболочки; обыкновенные, виброустойчивые и ударопрочные; стационарные и переносные и другие.

Originally posted 2019-03-02 03:31:38. Republished by Blog Post Promoter

Датчики температуры в Ростове по выгодной цене

Датчики температуры различной конструкции

Для поиска необходимого прибора перейдите в раздел КАТАЛОГ ТОВАРОВ

Датчики температуры используются во многих отраслях промышленности, коммунального хозяйства, транспорта, строительства, медицины.

Виды датчиков температуры

Классификация датчиков температуры по типу действия:

• терморезисторные датчики;
• полупроводниковые датчики;
• термоэлектрические датчики;
• пьезоэлектрические датчики;
• акустические датчики.

Терморезистивные датчики температуры

Терморезистивные термодатчики — это датчики, работа которых основана на принципе изменения электрического сопротивления элемента (полупроводника или проводника) при изменении температуры. Первыми такими датчиками температуры стали специальные океанографические измерители температуры. Главным элементом такого датчика является терморезистор.

Существует отдельная классификация таких датчиков температуры:

• резистивные датчики температуры;
• кремневые датчики температуры;
• металл-оксидные датчики температуры.

Металлические резистивные детекторы температуры

Такие датчики изготавливаются из металла, обычно используют дорогой металл платина. При изменении температуры в среде электрическое сопротивление такого датчика меняется. Платиновые датчики обладает хорошей стабильностью и высокой прочностью. Для очень больших колебаний температуры можно применять вольфрамовые датчики. Се такие датчики имеют высокую стоимость.

Кремневые резистивные датчики температуры

К преимуществам кремневых резистивных датчиков температуры относятся:

• высокая линейность зависимости показателей;
• хорошая стабильность получаемых результатов.

Термисторные датчики температуры

Термисторные датчики изготавливаются из оксидов металлов. Такие датчики позволяют мерить абсолютную температуру среды. Цена таких датчиков существенно ниже, но у них есть ряд недостатков. Такие датчики имеют высокую нелинейность, что существенно усложняет пересчет результатов.

Полупроводниковые датчики температуры

Датчики температуры на основе полупроводников позволяют эффективно измерять температуру среды за счет анализа фазового перехода. транзисторы. Пропорциональная зависимость таких датчиков существенно увеличивает возможность их применения
К плюсам датчиков этого типа можно отнести следующие качества:

• простота изготовления;
• низкая стоимость датчика;
• линейная зависимость показателей
• высокая точность измерения.

Термоэлектрические датчики температуры (или термопары)

Термоэлектрические преобразователи еще носят название «термопары». Такие датчики работают по типу термоэлектрического эффекта. Один конец такого датчика а опускают в измеряемую среду, а второй оставляют свободным. Таким образом измеряют разность показателе датчиков на обеих концах. И на основе этой информации получают значение температруы в среде.
Такие датчики имеют очень большой диапазон измеряемых температур, от -300 до 2500 градусов.

Акустические датчики температуры

Акустические термодатчики – используются преимущественно для измерения средних и высоких температур и применяются в экстремальных условиях (в диапазоне криогенных температур, при высоких уровнях радиации в ядерных реакторах и т.д.), а также при проведении измерений в замкнутом герметичном объеме, где невозможно разместить контактные датчики или использовать пирометры. Состоят из пространственно разнесенных излучателя и приемника акустических волн. Излучатель испускает сигнал, который проходит через исследуемую среду. Измеряя время прохождения сигнала известного расстояния между излучателем и приемником и зная базовую скорость распространения ультразвука в данной среде при известной температуре вычислитель считает скорость распространения при данной температуре, по которой затем вычисляется температура

Пьезоэлектрические датчики температуры

В датчиках этого типа главным элементов является кварцевый пьезорезонатор.
Пьезоматериал изменяет свои размеры при воздействии тока(прямой пьезоэффект). На этот пьезоматериал попеременно передается напряжение разного знака, от чего он начинает колебаться. Это и есть пьезорезонатор. Выяснено, что частота колебаний этого резонатора зависит от температуры, это явление и положено в основу пьезоэлектрического датчика температуры.

Приборы для определения давления применяются, практически, во всех отраслях промышленности, особенно в машиностроении, химической, пищевой промышленности и энергетике. Датчики давления можно разделить на следующие группы по типу измеряемого давления: Датчики абсолютного давления. Точкой отсчета для датчиков абсолютного давления служит нулевое давление, то есть вакуум. Их применяют в основном на химических, пищевых производствах, в фармацевтике — там, где параметры технологического процесса зависят от абсолютного значения давления. Измеряемое абсолютное давление обычно не превышает значения 50-60 Бар. Датчики относительного давления. Показания этих датчиков отсчитываются от значения внешнего атмосферного давления. Датчики относительного давления применяют в системах водоснабжения, различных трубопроводах и емкостях. Далее — датчики дифференциального давления. Датчики имеют два входа, и результатом измерения является разница давлений между этими двумя входами. Эта разница может быть как положительной, так и отрицательной, однако некоторые модели датчиков могут измерять только односторонние изменения давлений. Датчики дифференциального давления применяются для контроля загрязнения фильтров при фильтрации жидкостей, или газов. Также они могут использоваться как датчики уровня жидкости при измерении уровня гидростатическим методом

Купить датчики температуры по выгодной цене

Купить по низкой цене датчики температуры в Ростове-на-Дону, Ростовской области, в Краснодаре и Краснодарском Крае, Ставрополе и Ставропольском Крае, Волгограде и Волгоградской области, в городах: Грозный, Нальчик, Владикавказ, Махачкала и других городах Юга России можно в нашей компании. Все покупатели могут получить бонусы и подарки!

Доставка датчиков температуры в города Юга России

Мы доставим датчики для измерения температуры в течении одного — двух дней в города: Ростов, Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Волгодонск, Сальск, Краснодар, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала.

Техническая документация и гарантии на температурные датчики

На все виды датчиков измерения температуры наша компания представляет полный пакет сопроводительных документов и технической документации. Все приборы имеют длительный срок эксплуатации и обеспечиваются заводской гарантией и сервисным обслуживанием. Инженеры нашей компании готовы предоставить самую подробную информацию о датчиках температуры и способах их установки.

Датчики измерения температуры.

Датчики температуры предназначены для непрерывного измерения температуры различных неагрессивных сред.

Датчики используются совместно с электронными регуляторами температуры в системах промышленного электрообогрева трубопроводов, резервуаров, а также в системах архитектурного обогрева. Датчики температуры различны по конструкции и типу чувствительного элемента.

---

Внешний вид датчиков

Датчик ТST01	Датчик ТST04

---

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур*	-55…+60 °С (стандартный) -55…+120 °С (термостойкий)
Точность измерения температуры	± 0,5 °С
Тип чувствительного элемента	цифровой
Количество проводников в кабеле подключения	3 жилы
Диаметр датчика/диаметр кабеля TST01 TST04	10/8 мм 20/8 мм
Степень защиты по ГОСТ 14254-96	IP65
Максимальная удаленность датчика от регулятора	до 100 м
Тип регулятора температуры TST01 TST04	РТМ-2000 РТ-300

* Датчик температуры TST04 программируется при изготовлении на фиксированную температуру поддержания. Изменение температуры поддержания при эксплуатации датчика невозможно.

---

Информация для заказа

Датчик температуры TST01   1. Марка датчика температуры 2. Длина установочного провода* 3. Материал корпуса датчика: П — полиэтилен, С — силикон 4. Рабочий диапазон температур

Датчик температуры TST04 1. Марка датчика температуры 2. Длина установочного провода* 3. Материал корпуса датчика: П — полиэтилен, С — силикон 4. Рабочий диапазон температур

*По заказу длина соединительного кабеля датчика может составлять до 100 м.

---

Подробности сертификации

Датчики не подлежат обязательной сертификации.

Паспорт на датчики температуры TST01, TST04

Что такое датчик температуры?

Вы когда-нибудь оставляли свой смартфон в машине в жаркий день? В таком случае на вашем экране могло отображаться изображение термометра и предупреждение о том, что ваш телефон перегрелся. Это потому, что есть крошечный встроенный датчик температуры, который измеряет внутреннюю температуру вашего телефона. Как только внутри телефона достигается определенная температура (например, iPhone выключается при температуре около 113 градусов по Фаренгейту), датчик температуры отправляет электронный сигнал на встроенный компьютер.Это, в свою очередь, ограничивает доступ пользователей к каким-либо приложениям или функциям до тех пор, пока телефон снова не остынет, поскольку запущенные программы могут только еще больше повредить внутренние компоненты телефона.

Датчик температуры — это электронное устройство, которое измеряет температуру окружающей среды и преобразует входные данные в электронные данные для регистрации, отслеживания или сигнализации изменений температуры. Есть много разных типов датчиков температуры. Некоторые датчики температуры требуют прямого контакта с контролируемым физическим объектом (контактные датчики температуры), в то время как другие измеряют температуру объекта косвенно (бесконтактные датчики температуры).

Бесконтактные датчики температуры обычно являются инфракрасными (ИК) датчиками. Они удаленно обнаруживают инфракрасную энергию, излучаемую объектом, и отправляют сигнал на откалиброванную электронную схему, которая определяет температуру объекта.

Среди контактных датчиков температуры есть термопары и термисторы. Термопара состоит из двух проводников, каждый из которых изготовлен из металла разного типа, которые соединены на конце, образуя спай. Когда соединение подвергается нагреву, создается напряжение, которое напрямую соответствует входной температуре.Это происходит из-за явления, называемого термоэлектрическим эффектом. Термопары, как правило, недорогие, так как их конструкция и материалы просты. Другой тип контактного датчика температуры называется термистором. В термисторах сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Существует два основных типа термисторов: отрицательный температурный коэффициент (NTC) и положительный температурный коэффициент (PTC). Термисторы более точны, чем термопары (способны измерять в пределах 0,05–1,5 градусов Цельсия), и они сделаны из керамики или полимеров.Температурные датчики сопротивления (RTD), по сути, являются металлическим аналогом термисторов, и они являются наиболее точным и дорогим типом датчиков температуры.

Датчики температуры используются в автомобилях, медицинских устройствах, компьютерах, кухонных приборах и другом оборудовании.

Датчики

| Уотлоу

Watlow предлагает полную линейку защитных гильз, защитных трубок, соединителей, соединительных головок, клеммных колодок и датчиков.

Просмотреть все продукты

Выбирать… Соединительные головки и блоки Разъемы Арматура Защитные гильзы Передатчики

Термопары

лучше всего подходят для высоких температур, экстремальных условий или приложений, требующих датчиков микроскопических размеров.

Просмотреть все продукты

Выбирать… Трубчатые и проволочные термопары Термопары с минеральной изоляцией Термопары EXACTSENSE® Высокотемпературные термопары Термопары MICROCOIL ™ Радиочастотная термопара Термопара с истинной поверхностью (TST) Многоточечные термопары

Эти датчики подходят для приложений, в которых точность и стабильность важны для надлежащего управления в приложениях, которые работают при температуре 1200 ° F (650 ° C) или ниже.

Просмотреть все продукты

Выбирать… RTD (датчики температуры сопротивления) Датчик ENVIROSEAL ™ HD

Уникальные свойства кабеля XACTPAK® ​​с минеральной изоляцией и металлической оболочкой позволяют его изгибать или формировать для решения широкого спектра проблемных приложений.

Посмотреть кабель XACTPAK®

Провод SERV-RITE® используется для подключения датчика к прибору или контроллеру.Температура изоляции находится в диапазоне от -328 до 2350 ° F (от -200 до 1290 ° C).

Просмотреть все продукты

Выбирать… Удлинительный провод термопары Подводящий провод RTD

Watlow производит сенсорную продукцию в соответствии с потребностями клиентов. Широкий спектр датчиков температуры, включая термопары, резистивные датчики температуры (RTD), а также провода, кабель с минеральной изоляцией, разъемы и оборудование, поставляются и производятся на полностью интегрированном предприятии Watlow.

Для более сложных задач доступны продукты с расширенными возможностями, которые выходят за рамки традиционных функций, для заказов большого количества. Пожалуйста, свяжитесь с Watlow для получения информации о конкретных требованиях к применению и обсудите, какие продукты лучше всего подходят для данной области применения.

Дышащие и растягиваемые датчики температуры, вдохновленные кожей

Предлагаемая здесь конструкция BCTS основана на базовой структуре герметизирующего / связующего слоя / функционального слоя / SF-подложки / клеевого слоя полупроницаемой пленки, как показано на рис.1 (а). Функциональный слой, состоящий из термочувствительной части, S-образных межсоединений и площадок для извлечения, расположен в нейтральной плоскости всего устройства, чтобы минимизировать напряжение, вызванное деформацией изгиба. Субстрат SF внизу не только действует как мягкий субстрат, но и отделяет чувствительную часть от кожи, поэтому на сигнал не влияет потоотделение. Инкапсуляция SF сверху не только защищает датчик от воздействия окружающей среды, но и помещает функциональный слой в нейтральную плоскость.Связующий слой используется для усиления интеграции между функциональным слоем / подложкой и инкапсулирующим слоем, который в определенной степени определяет надежность устройства ²⁵ . Клеевой слой используется, чтобы помочь устройству плотно и плотно интегрироваться с поверхностью кожи для лучшего сигнала и более длительного срока службы. Тем не менее, если толщина всего устройства достаточно мала, чтобы прилипать к коже с помощью только силы Ван-дер-Ваальса, клейкий слой может быть удален с конструкции.Для защиты от шума, вызванного пьезорезистивным эффектом, и сведения к минимуму напряжения и деформации, чувствительная часть спроектирована в виде змеевидной линии из золота, расположенной в палисадной структуре, в которой деформация растяжения и сжатия может компенсироваться изгибом или вращением твердого тела извилистые линии ^26,27,28,29 . Кроме того, по сравнению с рисунком ² в виде ограждения узор, используемый в предлагаемом датчике, имеет то преимущество, что его можно растягивать в двух направлениях, а не в традиционном одном направлении.Ширина серпантинной линии, которая действует как чувствительная часть, составляет 10 мкм , что намного меньше, чем межсоединения и контактная площадка, обеспечивая, что сопротивление этой части намного больше, чем у других частей в функциональном слое (), что гарантирует, что сопротивление изменение, т. е. сигнал температуры функционального слоя, в первую очередь генерируемый чувствительной частью.

Рисунок 1

Иллюстрация конструкции и функции биосовместимого и растягиваемого датчика температуры.

( a ) Структура сверхгибкого датчика температуры на дышащей пленке.( b ) СЭМ-изображение поверхности полупроницаемой пленки. ( c ) Поперечное сечение полупроницаемой пленки в SEM (пленка прижимается к боковой поверхности предметного столика). ( d ) Микроструктура полиуретанового слоя (верхняя сторона) полупроницаемой пленки в СЭМ. ( e ) Иллюстрация водонепроницаемости и паропроницаемости датчика.

Гибкость и растяжимость, особенно биосовместимость, во многом зависят от полупроницаемой пленки и соединения чувствительных частей с подложкой.SF, используемый в этом устройстве (толщина ~ 40 мкм ), представляет собой пористую пленку (Opsite, Smith & Nephew) на основе полиуретана, поперечное сечение которой показано на СЭМ-изображении на рис. 1 (b). На рис. 1 (c, d) показано увеличенное изображение поверхности и поперечного сечения пористой пленки в сканирующем электронном микроскопе, соответственно, с размером пор от нескольких десятков нанометров до нескольких микрометров. Размер пор больше, чем размер молекулы воздуха и водяного пара, но меньше, чем размер жидкой капли воды и бактерий.Это позволяет устройству быть проницаемым для выхода пота в виде водяного пара, чтобы избежать мацерации и проникновения постороннего газа (например, O ₂ ) для дыхания, в то же время являясь водонепроницаемым в целом, чтобы защитить функциональный слой от короткого замыкания. схема. Следовательно, пористый SF, непроницаемый для бактерий и воды и проницаемый для водяного пара и воздуха, является физически биосовместимым при нанесении на кожу человека. Для BCTS нанопоры в пленке обеспечивают каналы для избыточного высвобождения пота, чтобы предотвратить мацерацию эпидермальной ткани, сохраняя при этом воду во внешней среде снаружи, как показано на рисунке на рис.1 (е). С количественной точки зрения, скорость пропускания водяного пара (WVTR, определяемая как постоянный поток водяного пара на единицу площади поверхности в единицу времени при заданной влажности и температуре ³⁰ ) SF составляет ~ 800, проверенная ASTM (Американское общество для Материалы для испытаний) E96-98 ^31,32,33,34 . И СПВП нормальной кожи, как сообщается, составляет 200–500 г ^–2 день ^{–1 31,35,36} , таким образом, несмотря на существование устройства, кожа под ним может нормально дышать.Следовательно, устройство можно оставить на 7 дней, учитывая только биосовместимость. Связующий и адгезивный слой основан на гипоаллергенном поливинилэтиловом эфире, что позволяет устройству быть биосовместимым, чтобы избежать аллергических реакций при длительном прикреплении к коже человека. Кроме того, прочный связующий слой оболочки SF предотвращает отслоение чувствительной части золота, а нижняя пленка защищает устройство от отслоения от кожи во время использования.Что касается механического аспекта, то модуль полупроницаемой пленки (4,68 МПа ³⁷ ) или даже меньший модуль упругости нормальной кожи человека (4,6–20 МПа ³⁸ ), а также отличное удлинение (600–700%) позволяет устройству быть механически невидимым для пользователя. FEM дает эквивалентную жесткость при растяжении на единицу ширины S-образного слоя золота (0,7 Н), что незначительно по сравнению с жесткостью оболочки и подложки (470 Н). Следовательно, эквивалентная жесткость на растяжение системы в основном определяется оболочкой и слоем подложки, как и эквивалентная жесткость устройства на изгиб.Таким образом, BCTS, обладающие ультратонкими, гибкими, растягивающимися, паропроницаемыми и водонепроницаемыми, чрезвычайно удобны для ношения круглосуточно и без выходных. Более того, изменение конструкции функционального слоя, представленная выше структура устройства и последующий процесс изготовления имеют значение для ряда новых устройств, основанных на свойствах биосовместимости и воздухопроницаемости.

Процесс изготовления BCTS, показанный на рис. 2 (a), начинается с приготовления временного слоя полиимида (PI, ZKPI-3051), при котором он наносится на кремниевую пластину толщиной ~ 1.5 мкм и отверждается при температуре 80 ° C в течение 10 минут, 120 ° C в течение 10 минут и 140 ° C в течение 30 минут для растворения в нем жидкости. Отверждение при температуре стеклования позволяет ему выдерживать следующую процедуру, но при этом сохраняется растворимость в растворе щелочи. А качество нанесения пленки зависит от шероховатости жертвенного слоя PI, на которую влияет процедура отверждения ^39,40 . На кремниевую пластину, покрытую PI, последовательно осаждают Cr (10 нм) / Au (100 нм), в котором Cr действует как переходный слой, а Au — материал в функциональном слое.Затем протравите Au / Cr в разработанные узоры с помощью литографии и совместите полупроницаемую пленку с узорчатой ​​пластиной в качестве мягкой подложки перед переносом печати в раствор. Трансферная печать одного слоя тонкой металлической пленки 100 нм со сложными рисунками является довольно сложной задачей для трансферной печати на основе штампа ^41,42,43 , поскольку из-за эффекта Пуассона в тонкой металлической пленке могут возникать трещины или складки. марки. Трансферная печать в растворе без прижатия полимерным штампом предлагает решение для захвата и печати такой ультратонкой пленки.Фактически, благодаря гидростатическому давлению и поддержке мягкой целевой подложки ультратонкая пленка может оставаться плоской и без складок. Здесь раствор КОН используется для подрезания временного слоя, то есть PI, таким образом, аккуратно отделяя функциональный слой от кремниевой пластины в целом при печати на мягкой подложке, как показано на рис. 2 (b). Дополнительный слой относительно более жесткой полимерной пленки с зелеными сетками на нем используется для удержания тонкой и мягкой подложки, предохраняя ее от обжатия в растворе для травления / деионизированной воде после отделения от пластины или во время смывания с нее раствора для травления.Таким образом, с помощью этой стратегии можно в значительной степени минимизировать деформацию устройства во время печати с переносом.

Рисунок 2

Изготовление биосовместимого и растягиваемого датчика температуры.

( a ) Обсуждение производственного процесса. ( b ) Трансфер-печать в растворе. ( c ) Растягиваемые датчики на листе стекла с упаковкой, на вставке — изображение пленки УНТ, контактирующей с подушечкой. ( d ) СЭМ-изображение датчика, на вставке — оптическое микроскопическое изображение датчика при деформации изгиба.

Отслоение границы раздела неорганическая тонкая пленка / органическая мягкая подложка, а также разрыв тонкой пленки или соединения с вытяжной проволокой должны привести к выходу из строя поддающихся растяжению электронных устройств. Согласно моделям проскальзывания и расслоения межфазного разрушения, чем тоньше пленка, тем больше критическая деформация межфазного разрушения ^44,45 . Принимая во внимание небольшую толщину пленки, а также связующий слой между тонкой пленкой и подложкой, введенной в это устройство, выход из строя этого устройства может привести к трещинам в подушечке для экстракции на стыке вытяжной проволоки при растяжении.Теоретический анализ показывает, что чем меньше модуль и толщина вытяжной проволоки, тем меньше напряжение в вытяжной подушке, что подробно обсуждается в разделе «Метод». В теоретическом анализе колодка и провод рассматриваются как комбинация, соединенная последовательно. Согласно анализу, напряжение в подушке прямо пропорционально модулю Юнга и площади поперечного сечения вытяжной проволоки. При сопоставимой толщине модуль Юнга композитной тонкой пленки на основе полимера УНТ (~ 2 ГПа, h = 10 мкм, предоставлен Институтом нанотехнологий и нано-бионики Сучжоу, Китай) намного меньше, чем у традиционного серебряного клея. (40 ГПа) ⁴⁶ .Таким образом, использование тонкопленочной ленты из композитного УНТ на основе полимера в качестве вытяжной проволоки может снизить напряжение в экстракционной подушке (до ~ 5%) за счет деформации для поглощения определенной энергии, когда устройство находится в состоянии растяжения, чтобы избежать разрушения.

После инкапсуляции SF конечное устройство показано на рис. 2 (c), а типичная деталь экстракционного провода на основе ленты пленки CNT, соединяющейся с Au-площадкой, показана на вставке, на которой показано наличие извлекающая проволока не вызывает явной деформации в пластине Au.А заделка нижнего слоя полупроницаемой пленки в филе на углу помогает предотвратить расслоение при прикреплении к коже человека. СЭМ-изображение, показанное на рис. 2 (d), демонстрирует чувствительную часть на мягкой подложке, а на вставке показан датчик в изогнутой конфигурации. Как видно из изображения, полученного с помощью SEM, этот метод трансфертной печати в растворе достаточно эффективен для ультратонких устройств с точки зрения сохранения их целостности.

Функциональный механизм BCTS для измерения температуры основан на влиянии термостойкости металла, т.е.е. сопротивление металла изменяется при изменении температуры. Температурный коэффициент сопротивления (TCR), обозначенный как α, описывает линейную зависимость сопротивления R от температуры T , т.е. Следовательно, при применении, измеренная с помощью BCTS температура может быть рассчитана по скорости изменения сопротивления, то есть где нижний индекс 0 представляет начальное или опорное значение.

Калибровка BCTS выполняется с помощью водяной бани на горячей плите. Жидкая среда создается кипяченой деионизированной водой, чтобы исключить влияние или возмущение пузырька воздуха (образующегося при нагревании) на температуру и измерение сопротивления.Температурный датчик сопротивления (RTD, CENTER 376, Тайвань) на основе платины (Pt) используется в качестве эталона температуры, как показано на вставке на рис. 3 (a), и устройство закреплено на тонкой пластине, как показано красным прямоугольником. Измеритель сопротивления постоянному току (Th3515, Китай) используется для измерения и записи сопротивления устройства. Температура калибровки изменяется от 22 до 45 ° C, что далеко за пределами диапазона изменения температуры человеческого тела. Типичное соотношение между повышением температуры и изменением сопротивления этого устройства показано на рис.3 (а), наклон которого представляет собой TCR этого устройства. Линейная аппроксимация дает TCR BCTS как ~ 0,002778 ° C ^-1 , показывая хорошую линейность устройства по температуре. Скорость отклика датчика выше, чем у традиционного керосинового термометра, который помещается рядом с BCTS в качестве еще одного эталона температуры, как это видно на вставке на рис. 3 (а). По сравнению с ртутным термометром преимущество будет еще более очевидным, поэтому можно сэкономить время медсестры при использовании этого устройства в клинике.

Рисунок 3

Характеристики биосовместимого и растягиваемого датчика температуры.

( a ) Результаты калибровки со вставкой, показывающей настройки калибровки. ( b ) Тест сенсора in vitro и его сравнение с ртутным термометром. ( c ) Ношение устройства в течение 24 часов с 2-кратным принятием душа. ( d ) Кожа под устройством после 24 часов ношения, никаких признаков мацерации или стимуляции не наблюдается.

После определения TCR при калибровке на добровольце проводится непрерывный тест in vitro BCTS при комнатной температуре ~ 24 ° C.Мы выбираем положение подмышек для проведения теста in vitro , чтобы продемонстрировать эффективность BCTS. Обычно кожа подмышек не плоская, поддается растяжению и склонна к выделению пота из-за потовых желез. Во время испытания in vitro BCTS находится в конформном прикреплении к коже подмышек, где температура тела может быть измерена с наименьшим внешним конвективным влиянием, как показано на вставке на рис. 3 (b) с устройством, выделенным красным прямоугольником. . Сопротивление BCTS измеряется и записывается каждые 10 мин в течение 40 мин и преобразуется в температурный сигнал с помощью TCR, как показано на рис.3 (б). Между тем, ртутный термометр используется для измерения температуры тела добровольца с той же частотой в том же месте в качестве сравнения и эталона. Результаты испытаний используемого в клинических условиях ртутного термометра и BCTS показывают хорошее согласие, указывая на то, что применение BCTS для непрерывного измерения подмышечной температуры возможно и надежно.

Оценка биосовместимости устройства при длительном ношении демонстрируется путем ношения устройства на предплечье для удобства наблюдения и демонстрации.Аппарат держат на предплечье добровольца 24 часа, в течение которых проводят 2 раза душ. На рис. 3 (c) показано устройство после 24 часов ношения, а на вставке — микроскопическое изображение чувствительной части устройства сразу после снятия с кожи. Учитывая узкую ширину и змеевидную форму чувствительной части, а также расположение в нейтральной плоскости, явных трещин или разрывов не наблюдается. Кожа под устройством после 24 часов ношения, контур которой очерчен черными чернилами на рис.3 (d), не показывает никаких признаков мацерации или стимуляции, а также каких-либо существенных отличий от нормальной области вокруг него. Таким образом, благодаря особенностям пористой структуры, небольшой толщине и модулю упругости, а также отличному удлинению устройство обладает хорошей биосовместимостью с кожей человека, что гарантирует его конструкцию, позволяющую носить его круглосуточно и без выходных.

Помимо функции измерения температуры тела, это тонкое и конформное устройство можно использовать для определения незначительных изменений температуры на поверхности кожи, вызванных изменением окружающей среды, что может быть полезно при создании системы искусственной кожи для протезов или роботов.С помощью этого датчика роботы смогут не только захватывать и перемещать предметы, но и чувствовать изменения окружающей среды, такие как капли воды и дующий ветер, для определения изменения температуры. Чтобы продемонстрировать это, BCTS расположен на внутренней стороне предплечья с капельницей для создания сценария дождя путем медленного опускания воды, как показано на видео в дополнительном материале (Дополнительное видео 1). Измеритель сопротивления постоянному току подключается для измерения и записи сигнала.Если сопротивление взорвалось, устройство вышло из строя. Во время теста на падение воды устройство работает нормально, указывая и подтверждая его водонепроницаемость. По мере того, как вода капает, температура на поверхности кожи локально падает, а когда капля воды соскальзывает, температура возвращается, возвращая тепло из ненарушенной области и внутри кожи. Это ощущение процесса изменения температуры на локальной поверхности кожи тонко ощущается BCTS.Как показано на фиг. 4 (а), изменение температуры соответствует действию капель воды на поверхность кожи, где 0 ° C относится к текущей температуре человеческого тела. С самого начала локальная температура тела восстанавливается после последнего падения, так как сигнал растет с небольшим наклоном, затем полная капля воды достигает поверхности кожи, локальная температура снижается на ~ 3,5 ° C. Когда стекает полная капля воды, температура восстанавливается. Прежде чем температура вернется к норме, следует несколько небольших капель воды, заставляющих температуру повышаться и понижаться с меньшей амплитудой.Когда капание прекращается, местная температура, измеренная BCTS, возвращается к нормальной температуре тела. Рисунок 4 (b) демонстрирует изменение температуры, вызванное 2-кратным обдувом поверхности кожи ртом. Видно, что температура повышается при обдуве ртом и понижается при прекращении обдува. И по сравнению с изменением температуры, вызванным каплей воды, обдув вызывает меньшее изменение температуры, что можно объяснить разницей температур капли воды и моли, обдувающей поверхность кожи, а также различием режимов теплопередачи между ними.При испытании на обдув тепло передается за счет конвекции, а при капании воды — за счет теплопроводности, которая в этих условиях более эффективна и сильнее. И это различие, происходящее на поверхности кожи, может быть тонко зафиксировано с помощью BCST, что указывает на его многообещающее применение в умной искусственной коже.

Рисунок 4

Демонстрация определения капель и выдувания воды ртом и эксперимент по анализу шума.

( a ) Изменение температуры капель воды (с видео во вспомогательных материалах).( b ) Изменение температуры во рту. ( c ) Изменение сопротивления при деформации растяжения, измеренное с помощью универсальной машины для испытаний на растяжение. ( d ) Изменение сопротивления при скручивании и вращении руки (с видео во вспомогательных материалах).

Идеальный датчик температуры для мониторинга температуры человеческого тела, основанный на эффекте термостойкости металла, заключается в том, что он может быть устойчивым к шуму, помимо того, что он обладает такими преимуществами, как гибкость, растяжимость, механическая невидимость и биосовместимость.Источником шума в основном является изменение сопротивления, вызванное пьезорезистивным эффектом из-за деформации в устройстве, когда рабочая плоскость отклоняется или искажается, и / или изменение сопротивления, вызванное несовершенным сцеплением вытяжной проволоки с подушечкой для экстракции. На рис. 4 (c) показано соотношение изменения сопротивления к соотношению деформации BCTS в испытании на одноосное растяжение, в котором силиконовый стержень используется в качестве буфера, как показано на вставке на рис. 4 (c). Как показано на рис. 4 (c), коэффициент изменения сопротивления может достигать 1%, когда деформация равна 3.5%, что намного больше, чем деформация разрушения золота, что указывает на то, что растягиваемая конструкция действительно работает. Тем не менее, есть еще много возможностей для развития и улучшения, таких как оптимизация соединения между экстракционной проволокой и подушечкой для экстракции. Чтобы быть более практичным, проводится испытание in vitro устройства, расположенного на сгибании и скручивании предплечья, как показано на вставке на рис. 4 (d). Сопротивление BCTS измеряется in situ , когда предплечье движется и деформируется случайным образом, с подробностями всего процесса, показанными в дополнительном видео (Дополнительное видео 2).Во время этого испытания in vivo , несмотря на движение жесткого тела руки и деформацию растяжения / сжатия / изгиба, устройство работает правильно, и сигнал показан на рис. 4 (d). Наибольший коэффициент изменения сопротивления составляет ~ 0,08%, что соответствует температурному шуму со значением ~ 0,29 ° C. Поскольку как чувствительная часть, так и S-образные провода имеют схожую геометрию, напряженно-деформированное состояние в которой демонстрируется МКЭ с репрезентативным элементом при одноосном растяжении. Процесс деформации по контуру максимальной главной деформации показан в дополнительном видео 3.Результаты показывают, что элемент выгибается из плоскости, чтобы воспринимать растягивающую нагрузку от подложки, что соответствует растягиваемой конструкции. Что касается применения, связанного с пациентами в постели или в статических условиях покоя, этот шум может быть намного меньше и приемлемым, как и ожидалось. В условиях движения и занятий спортом еще есть над чем поработать, чтобы снизить уровень шума.

Селектор продуктов для датчиков температуры

— ifm electronic

Датчики температуры

Промышленные машины часто требуют постоянного измерения температуры для обеспечения качества производства и понимания состояния машины.Компания ifm разработала линейку надежных датчиков температуры, отвечающих потребностям различных отраслей промышленности. Если вашей машине необходим переключатель температуры для простого включения / выключения или датчик температуры / датчик температуры для получения точных и надежных значений температуры, ifm предоставит решение.

Используя технологию термометров сопротивления (RTD) и проходя строгие экологические испытания, ifm помещает датчики температуры в герметичные конструкции из нержавеющей стали, чтобы обеспечить высочайшее качество работы в самых суровых условиях.

ifm предлагает полный спектр датчиков температуры, протестированных для производства продуктов питания и напитков, со степенью защиты IP69K для щелочных и кислотных растворов, часто используемых в циклах промывки и в санитарных средах. Для станков и автомобилей ifm предлагает ряд датчиков температуры, которые могут противостоять шлаку и остаткам сварочного шва. Для сталелитейной, металлургической и стекольной промышленности ifm предлагает мониторинг температуры с помощью инфракрасных датчиков температуры, которые могут выдерживать высокие температуры благодаря бесконтактным принципам инфракрасного измерения.

Имея в виду эти различные области применения, ifm предлагает датчики температуры, подходящие для диапазона глубин установки, условий окружающей среды, типов среды, рабочего диапазона и диапазонов температур, включая высокотемпературные. Просто нажмите кнопку «Выбрать по приложению», чтобы сравнить группы продуктов ifm по средам и принципам измерительной техники, чтобы найти лучший датчик для вашего приложения.

Почти все датчики температуры ifm оснащены технологией IO-Link уже почти десять лет, что позволяет вам увеличивать объем доступных вам данных процесса и регистрировать эти данные с течением времени для анализа тенденций.Эта технология действительно работает по принципу plug and play, когда вы хотите использовать ее возможности. Просто подключите датчик к мастерам IO-Link ifm и отправьте данные датчика напрямую в системы SCADA, MES, ERP или CMMS для анализа через порт IoT, не мешая существующей инфраструктуре ПЛК. IO-Link является основой четвертой промышленной революции, обычно называемой промышленным Интернетом вещей (IIoT), в основе которой лежат такие концепции, как профилактическое обслуживание.

Обзор датчиков температуры — NI

Используйте следующие характеристики, чтобы определить возможности и производительность вашего датчика температуры.Они применимы ко всем типам датчиков температуры, но с некоторыми оговорками и угловыми случаями. Выбирая датчик, осознайте влияние каждой характеристики на ваши измерения и обязательно выберите датчик, который точно соответствует требованиям вашего проекта.

Диапазон температур

Температурный диапазон датчика определяет температуры, при которых датчик рассчитан на безопасную работу и обеспечивает точные измерения. Каждый тип термопары имеет определенный температурный диапазон, основанный на свойствах металлов, используемых при создании этой термопары.ТС предлагают меньший температурный диапазон в обмен на лучшую линейность и точность, а термисторы обеспечивают самые низкие диапазоны температур, но превосходную чувствительность. Понимание всего диапазона температур, в которых вы можете подвергать датчик, может помочь предотвратить повреждение датчика и обеспечить более точные измерения.

Линейность

Идеальный датчик должен иметь абсолютно линейный отклик: единичное изменение температуры приведет к единичному изменению выходного напряжения во всем температурном диапазоне сенсора.В действительности, однако, ни один датчик не является идеально линейным. Рисунок 1 дает представление о зависимости температуры от напряжения трех датчиков, исследуемых в этом техническом документе.

Рисунок 1: Отклик датчиков температуры и выходного сигнала

Чувствительность

Чувствительность данного датчика показывает процентное изменение измеряемого выходного сигнала при заданном изменении температуры. Более чувствительный датчик, такой как термистор, может легче обнаруживать небольшие изменения температуры, чем менее чувствительный датчик, такой как термопара.Однако эта чувствительность достигается за счет линейности. Это может быть важным фактором при выборе идеального датчика для измеряемых температур. Если вы намереваетесь фиксировать изменения долей градуса в небольшом диапазоне температур, более идеальным вариантом будет термистор или RTD. Для регистрации более значительных изменений температуры в более широком диапазоне температур может быть достаточно термопары. Рисунок 2 дает относительное представление о напряжении.

Рисунок 2: Чувствительность различных типов датчиков температуры.

Время отклика

Время отклика — это время, необходимое датчику для реакции на изменение температуры. Многие факторы могут вызвать увеличение или уменьшение времени отклика. Например, более крупный RTD или термистор имеет более медленное время отклика, чем меньший. В обмен на этот недостаток и более низкое тепловое шунтирование, более крупный резистивный датчик температуры или термистор менее подвержен ошибкам самонагрева. Точно так же незаземленные переходы термопар обеспечивают более медленное время отклика в обмен на электрическую изоляцию.На рисунке 3 показана относительная разница во времени отклика для незаземленных и заземленных термопар.

Рисунок 3: Время отклика заземленных и незаземленных термопар

Стабильность

Стабильность датчика температуры является показателем его способности поддерживать постоянный выходной сигнал при заданной температуре. Материал играет ключевую роль в стабильности данного датчика. По этой причине RTD часто изготавливают из платины, а также для обеспечения низкой реактивности.Однако подложка, к которой прикреплена платина, может деформироваться при длительном воздействии высоких температур, что может вызвать дополнительную и неожиданную деформацию, которая приведет к изменению измеренного сопротивления.

Точность

Как и в случае с любым другим измерительным приложением, понимание требований к точности имеет решающее значение для обеспечения надежных результатов. Выбор вашего датчика и измерительного оборудования играет важную роль в абсолютной точности измерения, но более мелкие детали, такие как кабели, относительная близость к другому оборудованию, экранирование, заземление и т. Д., Также могут влиять на точность.При выборе датчика обратите внимание на указанные допуски и любые факторы, которые могут повлиять на эти характеристики (например, длительное воздействие высоких температур). Также будьте осторожны, выбирая датчик и измерительное устройство с аналогичной точностью. ТС с жестким допуском обходится дороже, но вы не сможете добиться дополнительной точности, если используете низкокачественное измерительное устройство.

Прочность

Чтобы ваши датчики температуры оставались работоспособными на протяжении всего приложения, вам необходимо понимать среду, в которой вы их развертываете.Некоторые датчики (например, термопары) более долговечны из-за своей конструкции. Однако металлы, выбранные для конкретной термопары, обладают разной устойчивостью к коррозии. Кроме того, датчик, заключенный в изолирующий минерал и защитную металлическую оболочку, более устойчив к износу и коррозии с течением времени, но он стоит дороже и обеспечивает меньшую чувствительность. Следует также отметить, что различные конфигурации датчиков могут иметь особые требования к монтажу для обеспечения надежного физического и теплового соединения.

Стоимость

Как и в любом другом аспекте проекта, стоимость может быть ключевым ограничивающим фактором. Например, в приложениях с большим количеством каналов преимущества линейности RTD могут быть перевешены относительным увеличением стоимости по сравнению с термопарами. Вы также должны учитывать добавленную стоимость проводки, монтажа и кондиционирования сигнала при рассмотрении общей стоимости системы.

Требования к условию сигнала

Для каждого типа датчика температуры требуется определенный уровень обработки сигнала для адекватного сбора и оцифровки измеренного сигнала для обработки.Выбранное вами измерительное оборудование может быть столь же важным для обеспечения точных измерений, как и датчик, и может смягчить или усугубить недостатки каждого типа датчика. Эти функции преобразования сигнала включают следующее:

• Усиление
• Компенсация холодного спая (только термопары)
• Фильтрация
• Возбуждение (только RTD и термисторы)
• Корректировка ошибки смещения
• Масштабирование до единиц температуры
• Коррекция сопротивления свинца
• Межканальная изоляция
• Обнаружение обрыва термопары (только термопары)

Выбор лучших датчиков температуры

Датчики температуры измеряют температуру рабочей нагрузки и переменных процесса в промышленном оборудовании и обрабатывающей промышленности.Для оборудования, которое зависит от надлежащего нагрева или охлаждения, датчики температуры помогают контролировать и отслеживать температурные условия для обеспечения успешной работы.

Durex Industries занимается разработкой и производством стандартных и специально разработанных датчиков температуры для термопар, резистивных датчиков температуры (RTD) или термисторов уже более 40 лет.

Промышленные датчики температуры

Промышленные датчики температуры — ключевой компонент в обеспечении оптимальной работы оборудования и управления процессами.Следовательно, необходим правильный выбор датчика, который наилучшим образом соответствует требованиям к применению и производительности.

Нужна помощь в выборе типа датчика температуры для вашего применения, см. Наше руководство по выбору элемента датчика температуры .

Там, где требуется контактное определение твердых материалов, жидкостей и газов, датчики температуры Durex часто используются в следующих отраслях промышленности:

• Пластмассы
• Промышленная переработка
• Еда и напитки
• Аэрокосмическая промышленность
• Медицина и фармацевтика
• Внедорожная техника / транспорт
• Энергетика
• Полупроводники
• Производство стали

Выбор лучших датчиков температуры для вашего приложения

Durex Industries предлагает широкий выбор датчиков температуры.Учитывайте эти факторы при выборе подходящего датчика температуры для вашего приложения.

• Условия эксплуатации (температура, давление и т. Д.)
• Температурный диапазон применения
• Расположение датчика
• Совместимость материалов
• Требуется повторяемость
• Требуемая точность
• Требуется долгосрочная стабильность
• Физический размер
• Восприимчивость к электрическому шуму
• Время отклика
• Чувствителен к небольшим перепадам температуры

Выбор лучшего элемента датчика температуры и сборки имеет решающее значение для термальной точности и производительности промышленного оборудования, аналитических приборов и медицинских устройств.В процессе проектирования необходимо оценить рабочую среду, диапазон температур, расположение датчика, совместимость материалов и другие переменные.

Durex помогает клиентам выбрать лучший сенсорный элемент для их применения, а затем проектирует сенсорные сборки, которые оптимизируют работу сенсорного элемента.

РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ ЭЛЕМЕНТОВ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ
Атрибуты	Сопротивление Температура Детектор (RTD)	Термопара	Термистор	Интегральная схема (IC) Датчик температуры
Символ
Характеристики сигнала	Повышение сопротивления при повышении температуры (PTC)	Напряжение увеличивается с повышением температуры	Сопротивление уменьшается с повышением температуры (NTC)	Напряжение или ток возрастают с повышением температуры
Строительство	Тонкопленочные или проволочные	2 в отличие от металлических сплавов	Металлы спеченные	Силикон
Диапазон температур	от -200 до 1475 ° F (от -129 до 802 ° C)	от -400 до 4200 ° F (от -240 до 2316 ° C)	от -100 до 500 ° F (от -73 до 260 ° C)	от -70 до 300 ° F (от -57 до 149 ° C)
Точность температуры	Высокая точность	Наименьшая точность, если не приобретена специальная калиброванная термопара	Высокая точность	Самый точный
Прочность (удары и вибрация)	Немного чувствителен к ударам и вибрации	Обычно считается наиболее прочным	Немного чувствителен к ударам и вибрации	Наиболее чувствительны к ударам и вибрации
Линейность по Температурный диапазон	линейный	Самые нелинейные	Нелинейное	Самый линейный
Дрейф точности в течение срока службы сенсорного элемента	Дрейф меньше, чем у термопары	Сильно подвержен дрейфу	Дрейф меньше, чем у термопары	Минимальный дрейф
Реакция на изменение по температуре	Быстрый отклик с тонкопленочными РДТ	Самый быстрый отклик	Быстрый ответ	Быстрый ответ
Компенсация холодного спая в связанном контроллере температуры	Нет	Обязательно	Нет	Нет
Стоимость сенсорного элемента	Тонкая пленка, низкая	«Тип E, J, J и T — самый низкий / Тип B, S, R (благородные металлы) — самый высокий»	Низкая	Низкая
Стандартный контроль температуры Доступен с входом датчика	В наличии	В наличии	Ограниченная доступность	Нет в наличии

Загрузить Руководство по выбору элемента датчика температуры

Свяжитесь с Durex Industries для получения заказных датчиков температуры

Как ведущий производитель датчиков температуры, Durex Industries предлагает высококачественные датчики температуры, отвечающие всем вашим требованиям.Мы предлагаем опыт проектирования и разработки продуктов в широком спектре сенсорных технологий.

Наша команда инженеров обеспечивает совместный процесс, который оптимизирует ваши технические и бизнес-требования. У нас есть возможности для проектирования и производства, чтобы удовлетворить потребности многих рынков производителей оригинального оборудования, специализирующихся на выпуске продукции OEM.

Чтобы узнать больше, свяжитесь с нами сегодня . Мы спроектируем и изготовим по индивидуальному заказу!

Датчики температуры — Coastal Wiki

Введение

Определение температуры

Температура — понятие, которое сложно определить.Обычно температура является качественной мерой для классификации того, как материя кажется горячей или холодной. Точнее говоря, материя состоит из движущихся частиц (молекул), каждая молекула имеет свою скорость движения, кинетическую энергию. Температура — это физический параметр, который описывает среднюю кинетическую энергию молекул, это не мера самой энергии, но она пропорциональна средней кинетической энергии молекул. Это означает, что чем горячее молекулы, тем больше они движутся и тем выше температура.Напротив, когда молекулы вообще не движутся, то есть их кинетическая энергия равна нулю, поэтому температура равна 0ºK (абсолютный ноль, -273,15ºC).

Датчики

резистор электрический

Тип	Термометрическая переменная
жидкость в стекле	объем
газ постоянного объема	давление
биметаллическая лента	шаг катушки
	сопротивление
термопара	напряжение
Различные типы термометров и соответствующие термометрические переменные

Термометр — это прибор, который измеряет температуру.Однако невозможно напрямую измерить кинетическое состояние молекул, вместо этого термометры измеряют параметры, которые изменяются пропорционально кинетическому состоянию молекул, называемые термометрическими переменными; Таким образом, существует несколько различных методов измерения температуры в зависимости от термометрической переменной. Наиболее часто используемые датчики температуры в океанографии — это датчики температуры сопротивления (RTD) и термисторы. ^[1]

Различные температурные шкалы

Температурные шкалы

Пример резистивного датчика температуры (RTD)

Температурные шкалы основаны на «стандартных точках температуры», точках, в которых происходит явление при постоянной температуре.Шкала Фаренгейта была разработана Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом (в 1724 году), предположительно, на основе самой низкой температуры, достигнутой в то время (0 ° F), и использования 180 градусов между точкой замерзания и точки кипения воды, 32 ° F и 212 ° F, соответственно. Как видно выше, шкала Кельвина (K) основана на абсолютном нуле со 100 градусами между точкой замерзания и точкой кипения воды. Нулевое значение шкалы Цельсия основано на температуре замерзания воды, а диапазон градусов такой же, как в Кельвине.Единицы СИ представлены в Кельвинах (K), а наиболее часто используемой шкалой является Цельсий.

РДТ

Принцип, лежащий в основе этого датчика, заключается в том, что чистые металлы изменяют свое удельное сопротивление в зависимости от температуры предсказуемым образом. RTD сконструированы из металлов, удельное сопротивление которых линейно увеличивается с температурой. Используемые металлы должны иметь высокую температуру кипения, быть доступными в чистом виде, быть устойчивыми к коррозии (химическая стабильность) и иметь легко воспроизводимые электрические свойства.Чаще всего используется платина, но также используются медь и никель.

Термисторы

Термисторы — это термочувствительные резисторы. Принцип работы этого датчика во многом аналогичен принципу действия RTD, однако термисторы отличаются от RTD тем, что материал, используемый в термисторе, как правило, представляет собой керамику или полимер, в то время как в RTD используются чистые металлы, а также, в отличие от RTD, сопротивление термистора уменьшается с увеличением температуры. Температурный отклик также отличается; RTD полезны в более широких диапазонах температур, в то время как термисторы обычно обеспечивают более высокую точность в ограниченном диапазоне температур, обычно от -90 ° C до 130 ° C.

Термопары

Схема термопары Термопары

основаны на эффекте Зеебека: два разнородных металла, имеющих разные температуры, соединенные вместе как минимум в двух разных точках (эталон и точка измерения), создают электродвижущую силу, пропорциональную температуре. Разные пары металлов дают разный выход (т. Е. Диапазоны температур). Термопары не так точны, как термисторы или RTD, но могут снимать показания в очень высоких диапазонах температур (более 2000 ° C).Они используются, например, в высокотемпературных датчиках, прикрепленных к ROV при изучении гидротермальных жерл. f>

Калибровка

Калибровка необходима для проверки работоспособности сенсора / прибора и обеспечения того, чтобы сенсор сохранял свою работоспособность с течением времени. Термометры сопротивления и термисторы калибруются путем создания графиков зависимости температуры от сопротивления и последующего сравнения их с международным стандартом (IPTS-68, ITS-90), термопары калибруются аналогичным образом путем построения калибровочного графика с напряжением и температурой при измерении эталонной температуры с точным термометра или с помощью «стандартной точки температуры».Поскольку фактический датчик не может быть откалиброван, калибровка выполняется по сигнальному выходу.

Примеры инструментов:

CTD — термисторы / RTD

Цепь Т — термисторы

XBT — термисторы

HT зонды — термопары

См. Также

Список литературы

.