Главная /

25 марта 2020 г.

Датчики температуры и влажности. Что это такое и для чего нужны?

Многие системы используют в своем составе различные датчики температуры и влажности. Применение данных датчиков необходимо во всех случаях, когда нужно управлять параметрами системы в соответствии с данными температуры или влажности. Важно, чтобы тип и характеристики датчиков соответствовали требованиям.

Основой действия температурных датчиков и датчиков влажности является преобразование параметра температуры или влажности в электрический сигнал. Это позволяет применять такие датчики для электрических измерений. Величины измерений могут преобразовываться друг в друга и обратно. Цифровой датчик обладает повышенной точностью замера, скоростью и чувствительностью. Поэтому цифровые датчики получили в данный момент огромное распространение в электронной измерительной технике, которая применяется не только в промышленной разработке, но и в любительских разработках типа умный дом.

Основные виды датчиков температуры

Термосопротивления (Термисторы) - основаны на изменении электрического сопротивления материалов под воздействием температуры. Термисторы делятся на два основных типа – PTC (с положительным коэффициентом) и NTC (с отрицательным коэффициентом температурного сопротивления). Наиболее распространены температурные датчики NTC. Термисторы РТС применяются исключительно в узких диапазонах температур (всего несколько градусов), поэтому, их использование чаще ограничивается системами контроля и сигнализации.

Термопары - использует эффект возникновения термо-ЭДС в зависимости от разности температур «холодного» и «горячего» спаев. Термопары является идеальным решением для измерения температуры в максимально широком диапазоне (до +2300°С). Термопары обладают высокой точностью и воиспроизводимостью. Но обычно термопары имеют очень низкий уровень сигнала, поэтому нуждаются в дополнительных усилителях сигналов.

Бесконтактные датчики температуры - в этом датчике имеется специальная тонкая пленка, поглощающая инфракрасные излучения, тем самым нагревающаяся. Такие бесконтактные термосенсоры используются в тепловизорах. Используются с удаленными/труднодоступными объектами в широком диапазоне t °C, в опасных для человека условиях

Параметры выбора датчика температуры

  • Тип выходного сигнала цифровой или аналоговый
  • Диапазон рабочей температуры.
  • Возможность погружения датчика в объект измерения или среду. Если это невозможно, то лучше выбрать пирометр или термометр.
  • Условия проведения замеров. Если нужно измерять в агрессивной среде, то надо выбирать датчик в коррозионностойком корпусе, или бесконтактного типа. Также следует определить наличие давления, влажности и т.д.
  • Время работы датчика до калибровки или замены. Многие датчики не могут долго и стабильно работать (термисторы).
  • Величина сигнала выхода. Существуют датчики температуры, выдающие сигнал по току, или в градусах.
  • Технические данные: погрешность, разрешение, напряжение, время обработки. Для полупроводников важен тип корпуса.

Основные виды датчиков влажности

Емкостные - использует эффект изменения емкости в зависимости от влажности окружающей среды. Такие датчики, представляющие собой конденсаторы с воздухом как диэлектриком. 

Резистивные - данные датчики основаны на изменении сопротивления в зависимости от влажности. По сути это обычные резисторы с переменным сопротивлением. Резистивные датчики измеряют величину протекающего тока и стоят недорого.

Оптические - самый точный тип устройств, основанный на таком физическом понятии как «точка росы». Основной принцип действия основан на измерении силы света при помощи фоторезистора. В качестве источника света используется светодиод.

Параметры выбора датчика влажности

  • Тип выходного сигнала цифровой или аналоговый
  • Какую величину влажности понадобится измерять – относительную или абсолютную.
  • Где будет измеряться влажность – в воздухе, в почве, в образце материала.
  • Имеет ли значение гистерезис, с какой точностью необходимы измерения и в каком диапазоне они будут проводиться.

Понравился пост? Поделитесь ссылкой с друзьями, они оценят:

Комментарии

Загрузка...

не будет публиковаться на сайте