Czujniki temperatury

Obecnie pomiaru temperatury dokonuje się z użyciem precyzyjnych elektronicznych czujników. Wśród nich sporą popularnością cieszą się rezystancyjne czujniki temperatury, w których wykorzystuje się zależność temperaturową rezystora od zmian jego oporności. Jakie są podstawowe rodzaje tego typu czujników?

Działanie rezystancyjnych czujników temperatury

Sposób działania rezystancyjnych czujników temperatury wyraża charakterystyka termoelektryczna. Pokazuje ona, jak zmienia się oporność w zależności od temperatury, co z kolei przekłada się na zakres i precyzję pomiaru.

Czujniki temperatury najczęściej są zbudowane na bazie metali o odpowiednich właściwościach. Istotny jest tutaj współczynnik cieplny zmian rezystancji, a także duża rezystywność przy niewielkich wymiarach. Wśród pożądanych cech stosowanych metali znajdują się też wysoka temperatura topnienia, odporność na korozję i względna stałość parametrów. Nie powinno również występować zjawisko histerezy, czyli opóźnienia w reakcji na zewnętrzny czynnik.

Do produkcji czujników temperatury najczęściej stosuje się metale takie jak platyna, nikiel, miedź. To one wykazują najlepsze właściwości fizykochemiczne. Czasami, choć rzadziej, stosowane jest również żelazo.

Gdzie stosuje się rezystancyjne czujniki temperatury?

Nowoczesne czujniki temperatury są w szerokim zakresie stosowane w przemyśle, laboratoriach i innych miejscach, gdzie wymagana jest duża precyzja pomiaru. Dobrze nadają się do mierzenia średnich i niskich temperatur zarówno w przypadku cieczy, jak i gazów. 

Z ich pomocą mierzy się także temperaturę elementów maszyn i instalacji przemysłowych. Są także używane jako sygnalizatory przekroczenia określonej temperatury i zabezpieczenie przed nadmiernym natężeniem przepływającego prądu.

Jakie są rodzaje rezystancyjnych czujników temperatury?

Najczęściej stosowanymi rodzajami czujników temperatury szeroko dostępnymi w branżowych sklepach takich jak tme.eu są:

• układy 2-przewodowe,
• układy 3-przewodowe,
• układy 4-przewodowe.

W pierwszym przypadku czujnik z elektroniką przetwarzającą jest połączony 2-przewodowym kablem. Jego rezystancja elektryczna jest połączona szeregowo z czujnikiem temperatury. Skutkuje to zliczeniem obydwu rezystancji, a co za tym idzie – wskazywaniem temperatury wyższej niż faktyczna, co wymaga stosowania kompensacji elektrycznej dla rezystancji.

W układzie 3-przewodowym rezystancja wszystkich doprowadzeń zostaje sprowadzona do wartości minimalnej, a nadmiarowa końcówka prowadzi do czujnika rezystancyjnego. Również tutaj możliwa jest kompensacja wartości rezystancji doprowadzeń. Ważne jest, aby przewody pozostawały w tej samej temperaturze. Tego typu czujniki temperatury stosuje się obecnie najczęściej. 

Świetnie sprawdza się też układ 4-przewodowy. Wynik pomiaru nie jest zależny od rezystancji doprowadzeń czy ich zmian temperaturowych i nie trzeba dokonywać kompensacji.