Hőmérséklet érzékelő

A hőmérséklet érzékelő olyan eszköz, amely lehetővé teszi egy paraméter értékének értékelését, és ha szükséges, továbbítja az információt a vezérlő áramkör mentén. Napjainkban az egyes tesztelők ilyen típusú felszerelésekkel vannak ellátva, ami kényelmesen használható.A hőmérséklet-érzékelők különbözőek a kialakítás és a funkcionalitás között. Mások a tej állapotának felmérésére szolgálnak, mások olvadt fémekhez is alkalmasak.

A hőmérők története

A kutatók nem értenek egyet azzal, hogy ki először találta meg a hőmérőt. A szerepek jelöltek:

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

több bizánci és Heron of Philandrus tudatában volt az anyagok változó tulajdonságainak a hőmérséklet hatására. Különösen az ősök érdekeltek a levegőben.Észrevehető, hogy amikor a lezárt lombik hőmérséklete, amely részben vízzel van feltöltve, a médiumok elválasztásának szintje. Ez nagyon hasonlít a modern higanyberendezésekhez. A Galileo Galilei ezt a készülékcsoportot feltalálta - a tudós tervezte a termoszkópokat. A különbség a mérethiány.

Kényszerítve felismerni Robert Flud úttörőjét, aki az első, aki 1638-ban számszerűsítette a változás mérését. A design rendkívül sikeres volt. Valami hasonló az iparban és ma.1613-ban és 1611-ben Santorio Santorio és Francesco Sagredo már kísérleteztek a skálával. A "hőmérő" kifejezést először az 1624-es La Récréation Mathématique kiadásban említik.

Gyorsan nyilvánvalóvá vált, hogy a termikus vízbővítési tényező nem volt magas, már 1654-ben megjelent az analóg alkohol, 1730-ra a design gyakorlatilag modern megjelenést szerzett( a Reaumur fizika skáláját még mindig Franciaországban használják).A tudósok aktívan kísérleteztek más folyadékokkal. Ezzel párhuzamosan a skála folyik: 1665-ben Christian Huygens a víz forráspontjait és fagypontjait javasolta.

A fokozat fokának egyetlen fogalma sem volt, amíg 1742-ben a Celsius megosztotta a fent említett két pont közötti távolságot 100 egyenlő részre( az eredeti változatban a víz forráspontja nulla volt, a jég 100% -a megolvadt).Az aktuális nézetben megjelenő egység.1848-ban William Thomson( Lord Kelvin) bebizonyította, hogy nulla alatti abszolút skálát lehet létrehozni, amely alatt a hőmérséklet már nem csökken( mínusz 273,16 Celsius fok - nulla a Kelvin-skálán).A Celsius és a Kelvin nagysága egyenlő.

A hőmérő összetételének végső formája 1714-ben történt, köszönhetően Daniel Fahrenheitnek, aki megállapította, hogy a hőtágulás maximális együtthatóját a higany jellemzi.1724-ben az üvegfúvó saját skáláját kínálja, a készülék neve Ray Bradbury története( a víz, a só és a jég keverékének hőmérsékletét referenciapontként vettük figyelembe).A történet nem ér véget, és 1999-ben megjelent az első időn kívüli hőmérő.Hasonlóakat használnak például az élelmiszerhez szánt tej feltöltéséhez.

Hogyan mérjük a hőmérsékletet

A mérésekhez az anyagok termometriai tulajdonságait használjuk. Triviálisnak tűnik, mint a „olaj olajos” kifejezés, de ez a valóság. Az anyagok hőmérséklete függ:

1. Geometriai méretek. Az említett minőséget az ősök a levegő és a víz példáján jegyezték fel. A mai világban gyakrabban használják a két különböző fém termikus tágulási képességét. Ezeket a szalagokba, "hátra" kapcsolják, az érzékelő kiderül. A hőmérőt bimetálnak nevezik. A párokban hasonló tulajdonságok például a vasat és a cinket mutatják. A két csík, amelyeket szegecsekkel együtt egyesítenek, felforrósodnak.
2. elektromos ellenállás. A minőséget a félvezető technológiában aktívan használják. Minden olcsó hűtőszekrény, ahol a termoelem használata irracionális, hasonló ellenállásokkal van ellátva. Az ingatlan a gyakorlatban működik. Természetesen az anyagok tulajdonságai eltérőek, a paraméterek változásának üteme nem azonos.
3. Elektromos erő.A tudósok felfedezték, hogy az egyes félvezetők képesek lehetnek a melegítés során. Hasonló tulajdonságokat jellemeznek az ásványok. Például a híres turmalin, melynek neve a hamut vonzani képes( melegítéskor a kristály felszíne a meghatározott jelenséget okozó töltést szerzett).
4. sugárzás spektrum. A hideg környezetben elhelyezett test elektromágneses hullámokat bocsát ki.És a sugárzási sűrűség grafikonján úgy néz ki, mintha egy csúcs balra fordulna. Minél magasabb a hőmérséklet, annál erősebb a hegy a frekvenciatartományban. Például a nap annyira meleg, hogy a napsugárzás maximális értéke a zöld területen látható spektrumra esik. Hasonlóképpen, a kovács látja a vörösfém fémváltó árnyalatokat, míg a szőrme a tűz meggyújtja. A spektrális hőmérők lehetővé teszik a távmérést.

hőmérők kiterjesztett osztályozása

Tegyük meg a fenntartást, hogy a felülvizsgálat keretein belül nem különítünk el pirométereket a témáktól. Ez egy kicsit más osztályú készülék, aktívan használják hasonló célokra, mint a hőmérséklet-érzékelők. Tehát szokás különbséget tenni az alábbiak között:

• Expansion hőmérők. A testek képesek megváltoztatni a geometriai méreteket:

1. üveg folyadék hőmérők - az ablakon kívül. Már figyelembe vett hőmérséklet érzékelők. A higanyot számos okból gyakran használják folyadékként: megőrzi az aggregáció állapotát a környezeti feltételek széles körében, nem nedvesíti az üveget, és könnyen kivonható a természetes összetevőkből. A hátrányok közé tartozik a toxicitás, a hőmérséklet-növekedés kis mértéke és a fagyás már 35 ° C-on mínusz. Ez az alkohol hőmérőinek előnyére emlékeztet. Az
2. mérőhőmérők az anyag gőznyomásának a munkakamrában mért hőmérsékletfüggésén alapulnak. Ilyen rendszereket használhatunk régi hűtők termosztátjaként, ahol nincs elektronika. Előnyök: a rendszer nem igényel áramellátást, ami nagyban leegyszerűsíti az eszköz kialakítását. Ezek a hőmérséklet-érzékelők a párologtató területén vannak elhelyezve, a vezérlőhöz csatlakoztatott csövön keresztül( a hűtő rekeszben), ahol van egy relé.

• A hőmérő érzékelők és ellenállás-hőmérők közé tartoznak a hőelemek és a termisztorok. Ez egy szaggatott téma, érintkezzünk egy kicsit alul. Az ezekhez a hőmérséklet-érzékelőkhez használt anyagok fémek, félvezetők és a periodikus táblázat más osztályai.

hőmérő

A két adathordozó közötti interfészt megjelenítő eszköz az első és legelterjedtebb a mindennapi életben. Ez nem az egyetlen modell. Korábban használt hőmérők. Ez egy üreges platina golyóból állt, amelyet részben higannyal töltöttek és kapilláris lyukkal az alján. Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a levegő a gömbben. Ennek eredményeként több higanycsepp folyik ki. Ennek eredményeképpen egyensúly alakult ki, a hőmérsékletet a maradék tömeg alapján ítélték meg.

A platina ellenállású hőmérőt referenciaként használják( 13,81 és 903,89 Kelvin fok között), és egy germániumot használunk( legfeljebb 4,2 K).A megadott határérték felett már használt platina. Végül egy kvázi-monokromatikus pirométert használunk 1337,58 fokos Kelvin fölött. Ezen eszközök segítségével adatokat gyűjtöttek a világról. Logikus, hogy ezeket az eszközöket a taringhoz használják. A kvázi-monokromatikus pirométer már a spektrum becslése alapján működik, nincs kapcsolatban az ellenállással.6300 K hőmérsékleten a legtöbb ötvözet már gőzbe kerül, és a mikrohullámú sugárzás pirométerei a fent említett érték felett és legfeljebb 100 000 K.

A kvázi-monokróm optikai pirométer építésének alapelve a vizsgált test spektrumának összehasonlítása a referencia( volfrám) szál spektrumával. Az eszköz tartalmaz egy lencsét, a kereső olyan szűrővel van ellátva, amely a hullámok túlnyomórészt látható spektrumát továbbítja. Lehetséges szabályozni a fonal fűtését reosztáttal, hogy a vizsgált test hátterében legyen látható.Ha az objektumok megkülönböztethetetlenek( egyesülnek), akkor elérjük a kívánt volfrám hőmérsékletet. A pontosság nagymértékben függ a kísérletezőtől: a módszer ellentmondásos a színvakságra. A mérés felső határát a fonal olvadáspontja korlátozza.

Más kvázi-monokromatikus pirométerek szűrővel elválasztják a spektrum egyes elemeit. Például piros és kék, majd intenzitásuk határozza meg a hőmérsékletet. A fotometriai érzékelők már használatosak: a beeső fény megváltoztatja a félvezető anyagok tulajdonságait. Ismert eszközök, amelyek kiértékelik a teljes kibocsátási tartományt. Az integrált fényerőről beszélünk, amikor az objektum képe az érzékeny elemre fókuszál.

A 4,2 K pont alatt több referencia skálát alkalmaznak. A 0,01 és 0,8 K közötti ultralow hőmérséklet esetén az anyag mágneses érzékenysége függ a fűtés mértékétől( megfelelőbb a hűtésről beszélni).A tartomány többi részén a telített hélium gőz( 3 és 4) nyomásának függését használjuk.

Az előző részben felsorolt ​​elveken túl ismertek az alternatívák, amelyeket nem használnak a mindennapi életben. Ha nem veszi figyelembe az eszközöket az építési témáról. Most a termikus képalkotókról beszélünk, ahol a teljes terep vizuális értékelését használjuk. Ebben a tekintetben az eszközök optikai pirométerekhez hasonlítanak. A szemlélő építője olyan területeket talál, amelyek nagyon zavarják az általános képet, megfelelő korrekciós intézkedéseket hoznak. A kép többi része a fényérzékeny elemek mátrixa alapján működik. A műszer nem tartalmaz hőmérsékletmérést( csak kvalitatív értékelés).

Nem fogunk beszélni a hőelemekről és ellenállásokról, az információk a legtöbb olvasó számára már ismertek. Csak azt említjük, hogy a készülékek két osztályát gyakran használják a mindennapi életben. Beleértve a fenti tesztelők szondáit is. Az ellenállás hőmérsékletfüggése általában lineáris, a szög az anyagtól függ. A hőelemek esetében az érzékelők két különböző félvezetőből állnak. A hőmérsékletváltozás a szerkezet kialakulásának következtében a potenciál kialakulásához vezet.

Ma az elemi érzékelők gyakran szerepelnek a mikrocsipek összetételében. Ez nem hír, hogy az integrált megoldásokat sokkal könnyebb használni. Hasonlóképpen, a mozgásérzékelő elektronikus töltéssel van ellátva, hogy az eredeti jelet elfogadható értékre erősítse. Adja meg az integrált hőmérsékletérzékelők és egyéb funkciók lehetőségeit. A hőmérsékletmérés elvei kevések, ha nem veszi figyelembe az egzotikus, mint mágneses érzékenységet, mindegyik egyszerű.A háztartási készülékekben gyakran használnak bimetállemezeket.