Vad är principen för en temperatursändare?

Som leverantör av temperatursändare får jag ofta frågan om principerna bakom dessa viktiga enheter. Temperatursändare spelar en avgörande roll i ett brett spektrum av industrier, från tillverkning och processkontroll till miljöövervakning och VVS-system. Att förstå hur de fungerar är nyckeln till att fatta välgrundade beslut när det gäller att välja rätt temperatursändare för dina specifika behov.

Grundkonceptet för temperatursändare

Kärnan är en temperatursändare en enhet som omvandlar en temperaturmätning till en elektrisk signal. Denna signal kan sedan överföras till ett styrsystem, en displayenhet eller annan övervakningsutrustning för vidare bearbetning och analys. Grundprincipen innebär att man använder en temperatursensor för att detektera temperaturen och sedan omvandlar den fysiska storheten till en elektrisk.

Det finns flera typer av temperaturgivare som vanligtvis används i temperatursändare, var och en med sin egen arbetsprincip. De mest populära inkluderar termoelement, motståndstemperaturdetektorer (RTD) och termistorer.

Termoelement

Termoelement är baserade på Seebeck-effekten, som upptäcktes av Thomas Johann Seebeck 1821. Seebeck-effekten säger att när två olika metaller sammanfogas i två korsningar och det finns en temperaturskillnad mellan dessa korsningar, genereras en elektromotorisk kraft (EMF).

I ett termoelement utsätts en korsning för den temperatur som mäts (mätövergången), medan den andra hålls vid en känd referenstemperatur (referensövergången). Den genererade EMF är proportionell mot temperaturskillnaden mellan de två korsningarna. Genom att känna till referenstemperaturen och mäta EMF kan temperaturen vid mätpunkten bestämmas.

Termoelement används ofta eftersom de är relativt billiga, har ett brett temperaturområde och är robusta. De kräver dock kompensation för referensövergångstemperaturen, vilket vanligtvis görs elektroniskt i moderna temperaturgivare.

Motståndstemperaturdetektorer (RTD)

RTD:er fungerar på principen att det elektriska motståndet hos en metall ändras med temperaturen. De flesta RTD:er är gjorda av platina, även om andra metaller som nickel och koppar också kan användas. Platina RTD är att föredra på grund av deras höga noggrannhet, stabilitet och breda temperaturområde.

LG8 Remote Display Instrument SMP858-TST-S Gauge Pressure Transmitter

Resistansen hos en RTD ökar linjärt med temperaturen enligt ett känt förhållande mellan temperatur och motstånd. Till exempel är motståndet för en platina RTD vid 0°C typiskt 100 ohm (PT100) eller 1000 ohm (PT1000). Genom att mäta motståndet hos RTD:n kan temperaturen beräknas.

För att mäta resistansen exakt, leds en konstant ström genom RTD:n och spänningen över den mäts. Temperaturgivaren använder sedan denna spänningsmätning för att bestämma resistansen och omvandla den till ett temperaturvärde.

Termistorer

Termistorer är halvledarenheter vars motstånd ändras avsevärt med temperaturen. Till skillnad från RTD, som har en positiv temperaturkoefficient (PTC), har många termistorer en negativ temperaturkoefficient (NTC), vilket innebär att deras motstånd minskar när temperaturen ökar.

Termistorer är mycket känsliga för temperaturförändringar, vilket gör dem lämpliga för applikationer där högkänsliga temperaturmätningar krävs. Deras temperaturområde är dock relativt begränsat jämfört med termoelement och RTD:er, och deras förhållande mellan motstånd och temperatur är mycket icke-linjärt. Temperatursändare som använder termistorer måste utföra komplex signalbehandling för att linjärisera utsignalen och exakt bestämma temperaturen.

Signalkonvertering och överföring

När temperatursensorn har detekterat temperaturen och omvandlat den till en elektrisk storhet (som spänning eller resistans), måste temperatursändaren omvandla denna signal till en standardutgångssignal som enkelt kan överföras och bearbetas av annan utrustning.

De vanligaste utsignalerna för temperaturgivare är 4 - 20 mA strömsignaler och 0 - 10 V spänningssignaler. Dessa standardsignaler används i stor utsträckning i industriella styrsystem eftersom de är mindre mottagliga för störningar och kan sändas över långa avstånd.

För att omvandla sensorsignalen till en 4 - 20 mA eller 0 - 10 V-signal använder temperaturgivaren signalkonditioneringskretsar. Dessa kretsar förstärker, filtrerar och linjäriserar sensorsignalen och omvandlar den sedan till den önskade utsignalen.

Till exempel, i en temperatursändare som använder en PT100 RTD, omvandlas det uppmätta motståndet först till en spänningssignal med hjälp av en bryggkrets. Denna spänningssignal förstärks sedan och linjäriseras för att matcha applikationens temperaturområde. Slutligen omvandlas den linjäriserade spänningssignalen till en 4 - 20 mA strömsignal med hjälp av en strömgenererande krets.

Våra produkterbjudanden

Som leverantör av temperatursändare erbjuder vi ett brett utbud av produkter för att möta olika kunders behov. Till exempel vårDMP305X - TST - S Absoluttrycksgivareär en högkvalitativ enhet som även kan användas i applikationer där noggranna temperatur- och tryckmätningar krävs. Den kombinerar avancerad sensorteknologi med pålitlig signalbehandling för att ge exakta och stabila mätningar.

Dessutom vårLG8 fjärrdisplayinstrumentkan användas tillsammans med våra temperatursändare för att ge ett bekvämt sätt att övervaka temperaturavläsningar på distans. Den har en tydlig display och kan enkelt integreras i befintliga styrsystem.

En annan populär produkt är vårSMP858 - TST - S mätare tryckgivare, som är designad för industriella applikationer där manövertryck och temperaturövervakning är nödvändiga. Den erbjuder hög noggrannhet och tillförlitlighet, vilket gör den till ett utmärkt val för många industriella processer.

Kontakta oss för upphandling

Om du är på marknaden för temperatursändare eller relaterade produkter, inbjuder vi dig att kontakta oss för upphandlingsdiskussioner. Vårt team av experter är redo att hjälpa dig att välja rätt produkter för dina specifika applikationer och förse dig med de bästa lösningarna. Oavsett om du behöver en enda temperaturgivare för ett litet projekt eller en storskalig leverans för en industrianläggning, kan vi möta dina behov.