Sensor de temperatura

El sensor de temperatura

es un dispositivo que permite evaluar el valor de un parámetro y, si es necesario, transferir información a lo largo del circuito de control. Hoy en día, los probadores individuales están equipados con este tipo de accesorios, lo que hace que su uso sea conveniente. Los sensores de temperatura varían en diseño y funcionalidad. Otros están diseñados para evaluar el estado de la leche, otros son adecuados para metales fundidos.

Historia de los termómetros Los investigadores de

no están de acuerdo sobre quién inventó el termómetro por primera vez. Candidatos para el papel:

1. Galileo Galilei.
2. Cornelis Drebbel.
3. Robert Flood.
4. Santorio Santorio.

More Philo of Byzantine and Heron of Alexandria era consciente de las propiedades cambiantes de las sustancias bajo la acción de la temperatura. En particular, los antiguos interesados ​​en el aire. Se observa que cuando la temperatura del matraz sellado, parcialmente lleno de agua, el nivel de la separación de los medios se mueve. Esto es muy similar a los dispositivos modernos de mercurio. Galileo Galilei llamó al inventor de esta clase de dispositivos: el científico diseñó termoscopios. La diferencia es la falta de escala. Sensor de medición

forzado a reconocer al pionero de Robert Flud, quien fue el primero en cuantificar la medición del cambio en 1638.El diseño salió muy exitoso. Algo similar se usa en la industria y en la actualidad. En 1613 y 1611, Santorio Santorio y Francesco Sagredo ya han experimentado con la escala. El término "termómetro" se menciona por primera vez en la edición 1624 de La Récréation Mathématique.

Rápidamente se hizo evidente que el coeficiente térmico de expansión del agua no era alto, ya en 1654 apareció un análogo con el alcohol, para 1730 el diseño adquirió un aspecto prácticamente moderno( la escala de la física de Reaumur todavía se usa en Francia).Los científicos han experimentado activamente con otros líquidos. Paralelamente, se estaba trabajando en la escala: en 1665, Christian Huygens propuso puntos de ebullición y de congelación estándar para el agua.

No hubo una noción única del grado de grado hasta que, en 1742, Celsius dividió la distancia entre los dos puntos mencionados anteriormente en cien partes iguales( en la versión original, el punto de ebullición del agua se tomó como cero, se derritió el 100% del hielo)Apareció la unidad en la vista actual. En 1848, William Thomson( Lord Kelvin) probó la posibilidad de crear una escala absoluta con cero debajo de la cual la temperatura ya no bajaría( menos 273.16 grados Celsius, cero en la escala de Kelvin).Los grados de magnitud Celsius y Kelvin son iguales.

La forma final de la composición del termómetro se tomó en 1714, gracias a Daniel Fahrenheit, quien determinó que el coeficiente máximo de expansión térmica se caracteriza por el mercurio. En 1724, el soplador de vidrio ofreció su propia escala, el nombre del dispositivo es la historia de Ray Bradbury( la temperatura de una mezcla de agua, sal y hielo se tomó como punto de referencia).La historia no termina ahí, y en 1999 apareció el primer termómetro temporal sin contacto. Similares se utilizan, por ejemplo, para traer la leche, destinada a la alimentación.

Cómo medir la temperatura

Las propiedades termométricas de las sustancias se utilizan para las mediciones. Suena trivial, como la frase "aceite aceitoso", pero esta es la realidad. Las sustancias dependen de la temperatura:

1. Dimensiones geométricas. La calidad mencionada fue notada por los antiguos en el ejemplo del aire y el agua. En el mundo actual, la capacidad de expansión térmica diferente de dos metales diferentes se usa con mayor frecuencia. Están conectados en una tira, "back to back", que resulta el sensor. El termómetro se llama bimetálico. Propiedades similares en un par muestran, por ejemplo, hierro y zinc. Las dos tiras, unidas entre sí por remaches, se doblarán cuando se calienten.
2. Resistencia eléctrica. La calidad se utiliza activamente en la tecnología de semiconductores. Todos los refrigeradores baratos, donde es irracional usar un termopar, se suministran con resistencias similares. La propiedad funciona en la práctica. Por supuesto, las propiedades de los materiales son diferentes, la tasa de cambio de los parámetros no es la misma.
3. Fuerza electromotriz. Los científicos han descubierto que los semiconductores individuales pueden formar un potencial cuando se calientan. Cualidades similares se caracterizan por los minerales. Por ejemplo, la famosa turmalina, llamada así por su capacidad para atraer cenizas( cuando se calienta, la superficie del cristal adquiere una carga que causó el fenómeno especificado).
4. Espectro de radiación. Un cuerpo colocado en un ambiente frío emite ondas de naturaleza electromagnética. Y en el gráfico de densidad de radiación, parece una joroba con un vértice desplazado hacia la izquierda. Cuanto más alta es la temperatura, más fuerte se hace subir la montaña en la escala de frecuencia. Por ejemplo, el sol está tan caliente que el máximo de radiación solar cae sobre el espectro visible en el área verde. De manera similar, un herrero ve sombras de metal al rojo vivo mientras que las pieles avivan el fuego. Los termómetros espectrales permiten mediciones remotas. Proceso de medición

Hagamos una reserva de que, en el marco de la revisión, no separamos los pirómetros de los temas. Esta es una clase de dispositivos ligeramente diferente, se usa activamente para propósitos similares como sensores de temperatura. Por lo tanto, es costumbre distinguir entre:

• Termómetros de expansión. Basado en la capacidad de los cuerpos para cambiar las dimensiones geométricas: Termómetros de líquido de vidrio

1. - fuera de la ventana. Ya se han considerado sensores de temperatura. El mercurio se usa a menudo como líquido por varias razones: preserva el estado de agregación en una amplia gama de condiciones ambientales, no moja el vidrio y se extrae fácilmente de los componentes naturales. Las desventajas incluyen la toxicidad, un pequeño coeficiente de expansión de la temperatura y la congelación a menos de 35 grados Celsius. Esto es una reminiscencia de los beneficios de los termómetros de alcohol. Los termómetros de medición
2. se basan en la dependencia de la temperatura de la presión de vapor de una sustancia en una cámara de trabajo. Tales sistemas se usan fácilmente como termostatos de refrigeradores viejos, donde no hay electrónica. Ventajas: el sistema no necesita suministro eléctrico, lo que simplifica enormemente el diseño del dispositivo. Estos sensores de temperatura están ubicados en el área del evaporador, a través de un tubo conectado al controlador( ubicado en el compartimiento de refrigeración), donde hay un relé.Los sensores termométricos y termómetros de resistencia

• incluyen termopares y termistores. Este es un tema trillado, vamos a tocar un poco más abajo. Los materiales utilizados para estos sensores de temperatura son metales, semiconductores y otras clases de la tabla periódica. Termómetro de resistencia

El dispositivo que muestra la interfaz entre dos medios se reconoce como el primero y más ampliamente utilizado en la vida cotidiana. Este no es el único modelo. Termómetros de peso utilizados anteriormente. Consistía en una bola de platino hueca, parcialmente llena de mercurio y con un orificio capilar en la parte inferior. Cuanto más alta era la temperatura, más se expandía el aire en la esfera. Como resultado, salieron más gotitas de mercurio. Como resultado, se produjo el equilibrio, la temperatura se juzgó por la masa restante.

Se usa un termómetro de resistencia de platino como referencia( de 13.81 a 903.89 grados Kelvin), y se usa uno de germanio a continuación( hasta 4.2 K).Por encima del límite especificado ya se utiliza platino. Finalmente, se utiliza un pirómetro casi monocromático por encima de 1337.58 grados Kelvin. Con la ayuda de estas herramientas obtuvimos datos sobre el mundo. Es lógico usar estos dispositivos para tarar. El pirómetro cuasi monocromático ya está trabajando sobre la base de una estimación del espectro, no tiene relación con la resistencia. A una temperatura de 6300 K, la mayoría de las aleaciones ya están envueltas en vapor, y los pirómetros de radiación de microondas se utilizan por encima de la marca mencionada anteriormente y hasta 100,000 K.

El principio de funcionamiento de la construcción de un pirómetro óptico cuasi monocromático se basa en la comparación del espectro del cuerpo estudiado con el espectro del filamento de referencia( tungsteno).El dispositivo incluye una lente, el visor está equipado con un filtro que transmite un espectro de ondas predominantemente visible. Es posible regular el calentamiento del hilo con un reóstato, para verlo en el fondo del cuerpo en estudio. Cuando los objetos se vuelven indistinguibles( fusión), se alcanza la temperatura deseada de tungsteno. La precisión depende en gran medida del experimentador: el método es contrario a la ceguera del color. El límite superior de medición está limitado por el punto de fusión del hilo.

Otros pirómetros cuasi-monocromáticos que usan filtros separan algunos componentes del espectro. Por ejemplo, rojo y azul, y luego por su intensidad determinan la temperatura. Los sensores fotométricos ya se utilizan aquí: la luz incidente cambia las propiedades de los materiales semiconductores. Dispositivos conocidos que evalúan el rango completo de emisión. Estamos hablando del brillo integral, cuando la imagen del objeto se enfoca en el elemento sensible.

Por debajo del punto 4.2 K, se aplican varias escalas de referencia. Para temperaturas ultrabajas de 0.01 a 0.8 K, se utiliza la dependencia de la susceptibilidad magnética de una sustancia en el grado de calentamiento( es más apropiado hablar de enfriamiento).En el resto del rango, se utilizan las dependencias de la presión del vapor de helio saturado( 3 y 4).

Además de los principios enumerados en la sección anterior, se conocen alternativas que no se utilizan en la vida cotidiana. Si no tiene en cuenta los dispositivos del tema de construcción. Ahora estamos hablando de cámaras termográficas, donde se utiliza una evaluación visual del terreno en general. En este sentido, los dispositivos se parecen a los pirómetros ópticos. El constructor, a simple vista, encuentra áreas que distraen mucho la imagen general y toma las medidas correctivas adecuadas. El resto del generador de imágenes funciona sobre la base de una matriz de elementos fotosensibles. El instrumento no incluye la medición de temperatura( solo una evaluación cualitativa).

No vamos a hablar de termopares y resistencias, la información para la mayoría de los lectores ya es conocida. Solo mencionamos que dos clases de dispositivos se utilizan a menudo en la vida cotidiana. Incluyendo las sondas de los probadores anteriores. La dependencia de la resistencia a la temperatura suele ser lineal, el ángulo depende del material. En cuanto a los termopares, los sensores consisten en dos semiconductores diferentes. Un cambio en la temperatura conduce a la formación del potencial en las conclusiones de la estructura.

Hoy en día, los sensores elementales a menudo se incluyen en la composición de los microchips. Esta no es una noticia de que las soluciones integradas sean mucho más fáciles de usar. De manera similar, el sensor de movimiento se suministra con llenado electrónico para amplificar la señal original a un valor aceptable. Introduzca el alcance de las capacidades de los sensores de temperatura integrados y otras funciones. Los principios de la medición de la temperatura son pocos, si no tiene en cuenta lo exótico, como la susceptibilidad magnética, todos son simples. En los electrodomésticos, por ejemplo, las placas bimetálicas se utilizan a menudo.