سنسور دما کرل

سنسور دما

سنسور دما به قطعه‌ای گفته می‌شود که دما یا میزان گرما را اندازه‌گیری می‎کند و آن را به صورت یک خروجی به ما نمایش می‌دهد.  سنسور دما انواع مختلفی دارد که هرکدام از آن‌ها برای کاربردی خاص طراحی شده‌اند. در این مقاله در مورد سنسور دما صحبت کرده و کاربردهای آن را معرفی می‌کنیم.

انواع سنسور دما

سنسورهای دما به دو نوع اصلی تماسی و غیرتماسی تقسیم می‌شوند. سنسورهای تماسی با جسم موردنظر به طور مستقیم تماس دارند. این نوع سنسورها تغییرات دما را از طریق هدایت دما اندازه‌گیری کرده و نمایش می‌دهند. سنسورهای غیرتماسی اتصال فیزیکی ندارند و دما را با استفاده از هم‌رفت و تابش اندازه‌گیری می‌کنند. از این سنسورها برای اندازه‌گیری دمای مایعات و گازهایی استفاده می‌شود که در هنگام تغییر دما از خود انرژی تابشی ساطع می‏کنند.

سنسور دما علاوه بر تماسی و غیرتماسی، دسته‌بندی دیگری نیز دارد که عبارتند از:

  • سنسورهای الکترونیکی
  • سنسورهای الکترومکانیکی
  • سنسورهای مقاومتی

دماسنج‌

دماسنج‌ها قدیمی‌ترین سنسور دما هستند که در صنعت و منازل مورداستفاده قرار می‎گیرند.   دماسنج‌ها انواع مختلفی دارند که معروف‌ترین‌ آن‎ها دماسنج‌ مایع می‌باشد. دماسنج‌ مایع دارای یک لوله شیشه‌ای حاوی  ماده‌ای سیال مانند الکل یا جیوه است که حجم آن با توجه به دما تغییر می‎کند.  لوله‌ی دماسنج درجه‌بندی شده و دما را به طور مستقیم بر اساس سلسیوس یا فارنهایت نمایش می‌دهد. نوع دیگری از دماسنج نیز وجود دارد که از سیم‌پیچ دوفلزی در آن استفاده می‌شود. این نوع دماسنج دارای صفحه درجه‌بندی شده می‌باشد که یک عقربه سوزنی برای نمایش دما در آن وجود دارد. سیم‌پیچ بکار رفته در دماسنج با تغییر دما باز و بسته شده و باعث حرکت عقربه بر روی صفحه می‌شود.

دماسنج‌های فروسرخ نوع دیگری از دماسنج‌ها هستند که دما را به صورت دیجیتالی نشان می‌دهند. این دماسنج‌ها از نوع الکترونیکی غیر تماسی هستند. دماسنج‌ فروسرخ میزان تابش ساطع‌شده از سطح جسم را دریافت کرده و آن را تبدیل به دما می‌کند. سپس این انرژی را با استفاده از یک لنز بر روی یک ترموپیل متمرکز کرده و یک خروجی الکتریکی‌ تولید می‌کند.  از این دماسنج برای اندازه‌گیری قسمت‌های حساس بدن مانند پرده گوش، دمای دیوارهای ساختمان در هنگام آتش‌سوزی و مواردی که امکان تماس مستقیم برای اندازه‌گیری دما وجود ندارد، استفاده می‌شود. از دیگر موارد استفاده از دماسنج فروسرخ می‌توان به وسایل برقی، آکواریوم‌، دیگ‌های بخار و کوره‌ها، کارخانه‌های آب‌نبات‌سازی، کنسروسازی، شیرینی‌پزی، گلخانه، آزمایشگاه‌ها، نیروگاه‌های برق، استخرها  و دامپزشکی اشاره کرد.

ترموستات

ترموستات (Thermostat) نوعی سنسور تماسی است که در دسته سنسورهای الکترومکانیکی جای می‌گیرد. این سنسور از یک نوار دوفلزی تشکیل شده است. دو فلز استفاده شده در سنسور غیرمشابه هستند و ضریب انبساط خطی متفاوتی دارند. تفاوت در ضریب انبساط دو فلز باعث می‌شود تا با قرار گرفتن در معرض گرما یک حرکت خمشی مکانیکی در فلزها ایجاد گردد.  از جمله فلزهای بکار رفته در این سنسور می‌توان به نیکل، آلومینیوم، مس  یا تنگستن اشاره کرد.

ترمیستور

ترمیستور (Thermistor) یک سنسور نوع مقاومتی است. ترمیستورها از مواد سرامیکی  مانند اکسید‌های نیکل، منگنز یا کبالت ساخته شده و با شیشه پوشانده می‌شوند.  زمانی که این سنسور در معرض تغییرات دما قرار می‌گیرد، مقاومت فیزیکی آن تغییر می‌کند. ترمیستورها سرعت پاسخگویی و دقت بالاتری نسبت به ترموستات دارند.

سنسور مقاومتی دما

سنسور مقاومتی دما که به آن‌ RTD گفته می‌شود، سنسوری بسیار دقیق است. این سنسور از یک عنصر مقاومت از جنس پلاتینیوم، مس یا نیکل به همراه سیم‌های مسی عایق‌بندی‌ شده تشکیل می‌شود. در این‌جا افزایش دما باعث  افزایش مقاومت در برابر جریان برق شده و یک جریان الکتریکی را از سنسور عبور می‎دهد. عنصر مقاومت میزان مقاومت جریان عبوری را اندازه‌گیری می‌کند. سنسور مقاومتی دما بر اساس نوع عنصر به کار رفته، دارای دامنه دمایی بالا بوده و برای محیط‌های خشن بسیار مناسب است.

ترموکوپل

ترموکوپل (Thermocouple)، یکی از محبوب‌ترین سنسورهای دمایی است که به دلیل سرعت پاسخگویی بالا و سادگی استفاده، مورد استقبال قرار می‎گیرد. ترموکوپل‌ها از نوع سنسورهای ترموالکتریکی هستند و از اتصال فلزهای غیرمشابه تشکیل می‎شود. در این سنسور دو اتصال دماهای متفاوتی دارند. این تفاوت دما باعث ایجاد اختلاف ولتاژ می‌گردد که از این اختلاف برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود. ترموکوپل‌ها از لحاظ فلزهای مورد استفاده دارای انواع مختلفی می‌باشند که از رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به اتصال آهن با کنستانتان (نوع J)،  مس با کنستانتان (نوع T)  و نیکل با کروم (نوع K) اشاره کرد.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید