sıcaklık kavramı
Fiziksel açıdan, ısı, moleküllerinin veya atomlarının düzensiz hareketi nedeniyle vücutta bulunan enerjinin bir ölçümüdür. Tıpkı tenis toplarının hız artışıyla daha fazla enerjiye sahip olduğu gibi, vücudun veya gazın iç enerjisi sıcaklık arttıkça artar. sıcaklık, kütle ve spesifik ısı gibi diğer
Temperatürün temel ölçümü Kelvin derecesidir. 0 ° k'de (elvin), vücudun her molekülü dinlenir ve daha fazla ısı yoktur. Bu nedenle, daha düşük enerji durumu olmadığı için negatif sıcaklık olasılığı yoktur.
günlük kullanımda, normal uygulama santigrat (eski santigrat) kullanmaktır. sıfır noktası suyun donma noktasında, pratikte kolayca yeniden üretilebilir. şimdi 0 ° c en düşük sıcaklık değildir, çünkü herkes deneyimden bilir. tüm moleküler hareketin durduğu en düşük sıcaklığa santigrat ölçeğini genişlet
İnsan, sıcaklığı sınırlı bir aralıkta duyularıyla ölçme yeteneğine sahiptir. Ancak, niceliksel ölçümleri doğru bir şekilde yeniden üretemedi. İlk niceliksel sıcaklık ölçümü formu 17. yüzyılın başlarında Floransa'da geliştirildi ve alkolün genişlemesine dayanıyordu. ölçekleme yaz ve kışın en yüksek sıcaklıklara
Elektrikli ölçüm sıcaklığı
Bu çok farklı uygulamalarda farklı fiziksel yapıları ve genellikle farklı teknolojileri olan sıcaklık sensörleri gereklidir.
endüstriyel ve ticari uygulamalarda, ölçüm noktaları genellikle gösterim veya kontrol noktalarından uzakta bulunur. ölçümlerin daha fazla işlenmesi genellikle denetleyicilerde, kayıt cihazlarında veya bilgisayarlarda gereklidir. Bu uygulamalar termometrenin doğrudan gösterimi için uygun değildir, çünkü onları günlük kullanımdan biliyoruz, ancak sıcaklığı başka bir
rtd, metal direncinin sıcaklıkla değişmesi özelliğini benimser. Bunlar, dirençleri sıcaklıkla artan pozitif sıcaklık katsayısı (ptc) sensörleridir. Kullanılan ana metaller platin ve nikel. En yaygın kullanılan sensörler 100 ohm veya 1000 ohm rtds veya platin direnç termometr
rtd, endüstriyel uygulamalar için en doğru sensördür ve aynı zamanda en iyi uzun süreli istikrarı sağlar. Platin direnç doğruluğunun temsili değeri ölçülen sıcaklığın% 0.5'idir. Bir yıl sonra, yaşlanmayla birlikte + 0.05 ° C değişimi olabilir. Platin direnç termometreler
Temperatürle direncin değişimi
bir metalin iletkenliği iletken elektronların hareketliliğine bağlıdır. telin ucuna bir voltaj uygulandığında, elektronlar pozitif kutuba doğru hareket eder. ızgaradaki kusurlar bu harekete müdahale eder. bunlar dış veya eksik ızgara atomlarını, tahıl sınırlarındaki atomları ve ızgara pozisyonları arasındaki atom
Platin endüstriyel ölçümde yaygın olarak kabul edilmiştir. Avantajları kimyasal istikrarı, nispeten kolay üretimi (özellikle tel üretiminde), yüksek saflık formunda elde etme olasılığını ve yeniden üretilebilir elektrik özelliklerini içerir. Bu özellikler platin direnç sensörünü en yaygın olarak değiştirilebilir
Termistörler bazı metal oksitlerden yapılır ve dirençleri sıcaklık artışıyla azalır. Çünkü direnç özelliği sıcaklık artışıyla azalır, buna negatif sıcaklık katsayısı (ntc) sensörü denir.
Temel işlemin doğası nedeniyle, iletken elektron sayısı sıcaklıkla katlanarak artır; bu nedenle, özellik güçlü bir artış gösterir. Bu açık olmayan doğrusallık, ntc dirençlerinin dezavantajıdır ve etkin sıcaklık aralığını yaklaşık 100 ° C'ye sınırlamaktadır. Tabii ki, otomatik bilgisayarlar tarafından doğrusallaştırabilirler
Termokopelin temeli, iki farklı metal, termistor arasındaki bağlantıdır. Termokopül ve rtd tarafından üretilen voltaj sıcaklıkla birlikte artar. Direnç termometrelerine kıyasla, birkaç bin derece santigratın önemli bir avantajı olan daha yüksek bir üst sıcaklık sınırına sahiptirler. Uzun süreli istikrarları biraz
Termoelektrik etki
iki metal birbirine bağlandığında, elektronların ve metal iyonlarının farklı bağlanma enerjisi nedeniyle termoelektrik voltaj üretilir. voltajın metalin kendisine ve sıcaklığa bağlı olması. bu termal voltajın akım üretmesi için, iki metalin kapalı bir devre oluşturmak için diğer ucunda birbirine bağlanması gerekir. Bu şekilde, ikinci kav
Eğer iki bağlantıda da aynı sıcaklık varsa, iki noktada üretilen kısmi basınçlar birbirini iptal ettiği için akım akışı yoktur. bağlantıdaki sıcaklık farklı olduğunda, üretilen voltaj farklıdır ve akım akışları. bu nedenle, termoküple sadece sıcaklık farkını ölçebilir.
ölçüm noktası, ölçülen sıcaklığa maruz kalan bir kavramdır. referans kavramı bilinen bir sıcaklıkta bir kavramdır. bilinen sıcaklık genellikle ölçülen sıcaklıktan daha düşük olduğundan, referans kavramı genellikle soğuk kavram olarak adlandırılır. ölçüm noktasının gerçek sıcaklığını hesaplamak için, soğuk uç sıcaklığını bilmek
Eski aletler, soğuk bağlantı sıcaklığını bilinen değerlerde, örneğin 50 °C'de kontrol etmek için termostatik kontrol bağlantı kutuları kullanır. Modern aletler sıcaklığını belirlemek ve ölçüm noktasının sıcaklığını hesaplamak için soğuk ucunda ince filmli rtd kullanır.
termoelektrik etkisiyle üretilen voltaj çok küçük ve sadece santigrat derecesine birkaç mikrovolt. Bu nedenle, termokopiller normalde 30 ila + 50 ° C aralığında kullanılmamaktadır, çünkü referans bağlantı sıcaklığı ile referans bağlantı sıcaklığı arasındaki fark, müdahalesiz bir sinyal üretmek için çok küçüktür.
rtd kablolama
Bir direnç termometresinde, direnç sıcaklıkla değişir. Çıkış sinyalini değerlendirmek için, sabit bir akım ondan geçer ve voltaj düşüşü ölçülür. Bu voltaj düşüşü için, Ohm yasası uygulanır, v = ir.
ölçüm akımı, sensörlerin ısınmasını önlemek için mümkün olduğunca küçük olmalıdır. 1ma ölçüm akımının açık bir hata getirmeyeceği düşünülebilir. akım, 0 °C'de 100 pt'de 0.1v bir voltaj düşüşü üretir. Bu sinyal voltajı şimdi bağlantı kablosu üzerinden en az değişiklikle göster
2 tel devresi
termometre ile değerlendirme elektronikleri arasındaki bağlantı için 2 çekirdekli bir kablo kullanılır. Diğer tüm elektrik iletkenleri gibi kabloda da direnç termometre ile seri olarak bir direnç vardır. Sonuç olarak, iki direnç bir araya getirilir ve elektronikler bunu bir sıcaklık artışı olarak yorumlar. daha uzun mesafelerde,
3 tel devresi
Hattın direncinin etkisini ve sıcaklıkla dalgalanmasını en aza indirmek için, genellikle üç tel devresi kullanılır. Bu, rtd'nin temaslarından birine ek tellerin çalıştırılmasını içerir. Bu, iki ölçüm devresi ile sonuçlanır, bunlardan biri referans olarak kullanılır. 3 tel devresi, hattın direnc
4 tel devresi
direnci termometrinin en iyi bağlantı şekli 4 tel devresidir. ölçüm ne hat direncine ne de sıcaklık kaynaklı değişikliklere bağlıdır. hat dengeleme gerekmez. termometre bir güç bağlantısı yoluyla ölçüm akımı sağlar. ölçüm hattındaki voltaj düşüşü ölçüm hattı tarafından alınır. bir elektronik cihaz
2 telli verici
2 tel ileteç, 2 tel ileteç yerine 2 tel ileteç kullanılarak, yukarıda açıklanan 2 tel devresi sorununun önüne geçilebilir. ileteç sensör sinyalini sıcaklığa orantılı olan 4-20ma'lık normalleştirilmiş akım sinyaline dönüştürür. iletecinin güç kaynağı da aynı iki bağlant
Termistor kablolama
Termistorların direnci genellikle herhangi bir kurşun telinden birkaç büyüklük derecesinde daha fazladır. Bu nedenle, kurşun direncinin sıcaklık okumaları üzerindeki etkisi önemsiz olurken, termistorlar neredeyse her zaman 2 tel konfigürasyonunda bağlanır.
Termokopül kablolama
rtds ve termistörlerin aksine, termoküpler pozitif ve negatif bacaklara sahiptir, bu nedenle kutupluğu gözlemlemek gerekir. yerel 2 tel ileteciye doğrudan bağlanabilir ve bakır tel alıcı alete geri gönderilebilir. alıcı alet termoküp girişi doğrudan kabul edebilirse, aynı termoküp tel veya termoküp