Termoelement
Termopara to czujnik składający się z dwóch zlutowanych ze sobą przewodników przewodzących o różnych właściwościach. Pomiar następuje w wyniku powstania termicznej siły elektromotorycznej (napięcia) generowanej pomiędzy przewodnikami. W zależności od zimnego lub gorącego źródła, prąd w czujniku będzie zmieniać kierunek pomiędzy wartością dodatnią lub ujemną. Czujnik nie wymaga żadnych specjalnych ustawień, wystarczy sprawdzić odczyty za pomocą urządzenia referencyjnego.
Zakres pomiarowy czujnika waha się od -270 do 2500 stopni i zależy od przewodników zastosowanych wewnątrz stopów. Na przykład stop wolframu i renu w termoparze może mierzyć temperatury do 2500 stopni Celsjusza.
Wadą czujnika jest mały sygnał wyjściowy, co wymaga obecności wzmacniacza elektronicznego i przetwornika sygnału. Dokładność pomiaru zależy od wielkości urządzenia, w przypadku nieprawidłowego doboru błąd temperatury sięga 2,5-4 stopni Celsjusza.
Termopara jest szeroko stosowana w następujących gałęziach przemysłu:
- w badaniach naukowych i medycynie;
- w przemyśle (produkcja wyrobów metalowych);
- w zautomatyzowanych systemach sterowania (maszyny CNC).
Termistor
Termistor to urządzenie półprzewodnikowe działające na zasadzie zmiennej rezystancji.
Wraz ze zmianą temperatury zmienia się jego rezystancja wewnętrzna w zależności od rodzaju wybranego czujnika. Istnieją dwie odmiany tego półprzewodnika elektrycznego:
- Termistor NTC (rezystancja spada wraz ze wzrostem temperatury);
- Termistor PTC (rezystancja rośnie wraz z temperaturą).
Wśród cech czujnika można wyróżnić jego dokładność w stosunku do mierzonej temperatury. Błąd termistora wynosi tylko 0,05 stopnia Celsjusza.
Zakres pomiarowy: od -50° do +300 stopni w dowolnym mierzonym przedziale.
Wady czujnika:
- Wraz ze wzrostem temperatury żywotność maleje. Producent zapewnia gwarancję aż do 1000 godzin pracy;
- Aby odczyty były dokładne, wymagana jest kalibracja za pomocą miernika referencyjnego.
Zreasumowanie
Dokładność odczytów temperatury jest z pewnością większa w przypadku czujników termistorowych, jednak termopary mogą pochwalić się większym zakresem pomiarowym. Materiał, z którego wykonany jest termistor, z biegiem czasu ulega degradacji, natomiast termopary wytrzymują znacznie dłużej.
Czujniki mają różne metody określania temperatur. Każdy typ wymaga własnego urządzenia lub kontrolera, który pozwala kontrolować odczyty.
Głównym kryterium wyboru można uznać zakres pomiarowy. Jeśli temperatura przekracza próg 300 stopni, należy zastosować termoparę. W przeciwnym razie nie ma sensu przepłacać, można sobie poradzić z niedrogimi oporami termicznymi, ponieważ termopara kosztuje o rząd wielkości więcej.
