Czujniki temperaturowe – co warto wiedzieć o modelach dostępnych na rynku?

Czujniki temperatury są powszechnie wykorzystywane do dokonywania pomiarów ciepłoty układów elektronicznych i nie tylko. Co jednak istotne, choć wszystkie urządzenia tego typu z założenia mają pełnić podobną funkcję, to jednak poszczególne ich rodzaje nieco się od siebie różnią. Aby zatem móc wybrać najbardziej odpowiedni czujnik do danych potrzeb, warto poznać wszystkie podstawowe typy.

Czujniki zintegrowane

W czujnikach zintegrowanych (inaczej nazywanych także scalonymi) układy odpowiedzialne za przetwarzanie sygnału umieszczone są w jednej konstrukcji razem z detalem pomiarowym. Wszystko znajduje się na krzemowym podłożu o właściwościach półprzewodzących. Sam krzem jest zresztą najpopularniejszym materiałem półprzewodnikowym, jaki obecnie jest używany. Typowy zakres temperatury, w jakim pracują takie układy, waha się pomiędzy -55 do +150°C. A gdzie znajdą one praktyczne zastosowanie? Otóż doskonale nadadzą się do mierzenia temperatury w środku elektronicznych elementów. Spełniają ważną funkcję zabezpieczającą układy przed przegrzaniem, co mogłoby skutkować zniszczeniami sprzętu.

Jak wszystkie urządzenia, także i czujniki zintegrowane posiadają swoje wady i zalety. Do ich największych minusów należy zaliczyć dość przeciętną dokładność, która najczęściej osiąga wartość nie lepszą niż ±0,5°C. Gdy chodzi natomiast o plusy, to są nimi niska cena, niewielki rozmiar oraz łatwość obsługi.

Czujniki zdalne

Podczas pomiarów umieszczane są w pewnym oddaleniu od reszty linii pomiarowej. Taki sposób działania pozwala uzyskać zakres pomiarowy wynoszący od -270 aż do ponad +1800°C. Bardzo dobrze nadadzą się do przeprowadzania procesów pomiarowych w niekorzystnych warunkach, czyli na przykład podczas prac z ropą naftową.

Czujniki termorezystancyjne

Działają na zasadzie zjawiska przekształcania rezystancji elementu pomiarowego w funkcji temperatury. Występujące w dwóch rodzajach, metalowych i półprzewodnikowych. Najważniejszymi parametrami są tu: rezystancja znamionowa oraz czułość. Takie czujniki wykorzystuje się do mierzenia temperatur w zakresie od -150 do 800°C. Oczywiście pamiętać trzeba, że są to wartości przybliżone.

Czujniki termoelektryczne

Nazywane również termoparami działają, wykorzystując zjawisko różnicy potencjałów odkrytego przez fizyka Thomasa Johanna Seebecka, które powstaje w miejscu kontaktu dwóch odmiennych metali. Rozbieżność ta jest oczywiście proporcjonalna do dysproporcji w ich temperaturze. Cechą wyróżniającą ten rodzaj czujników jest największy zakres pomiarowy.

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe używane są w systemach poruszających się w standardowym zakresie temperatur. Cechują się stosunkowo niską ceną i kompaktowym rozmiarem co ułatwia ich użytkowanie. Pozwalają mierzyć temperaturę w zakresach od -55 do +150°C a ich dokładność pomiarowa wynosi ±1°C.

Podsumowanie

Wybierając czujnik temperatury, zawsze zwracajmy uwagę na rodzaj sprzętu, którego temperaturę chcemy monitorować. Zupełnie innego urządzenia pomiarowego wymagać będzie silnik, a innego, chociażby systemy umieszczone w klimatyzatorach. Wszystkie typy czujników posiadają też całkiem inne właściwości, zatem trzeba dostosowywać je do konkretnego zadania pod kątem ich konstrukcji mechanicznej. Warunki pracy, temperatura czy też możliwości przyłączeniowe – wszystko to powinno mieć wpływ na końcowy wybór.