विभिन्न प्रकार के तापमान सेंसर कैसे काम करते हैं? सरल शब्दों में स्पष्टीकरण

तापमान नियंत्रण विनिर्माण प्रक्रियाओं में सर्वव्यापी है, जिससे आप उपयुक्त ऑपरेटिंग मोड का चयन कर सकते हैं या सामग्री स्थिति में परिवर्तन को ट्रैक कर सकते हैं। रसोई में ओवन को चालू करते समय और स्टील को पिघलाते समय ब्लास्ट फर्नेस में तापमान शासन समान रूप से महत्वपूर्ण है, और सामान्य ऑपरेशन से विचलन लोगों को दुर्घटना और चोट पहुंचा सकता है। अप्रिय परिणामों से बचने और हीटिंग की डिग्री को विनियमित करने की संभावना सुनिश्चित करने के लिए, एक तापमान सेंसर का उपयोग किया जाता है।

शीतलक

थर्मोइलेक्ट्रिक सेंसर थर्मोकपल सिद्धांत (देखें) पर आधारित है। चित्र 1) - सभी धातुओं में एक निश्चित वैलेंस होता है (बाहरी परमाणु कक्षाओं में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या जो कठोर बॉन्ड में शामिल नहीं होती हैं)। जब मुक्त इलेक्ट्रॉनों को अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान करने वाले बाहरी कारकों के संपर्क में आते हैं, तो वे चार्ज कणों के संचलन का निर्माण करते हुए, परमाणु को छोड़ सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों की रिहाई और जंक्शन के बाद के हीटिंग के लिए अलग-अलग क्षमता के साथ दो धातुओं के संयोजन के मामले में, एक संभावित अंतर पैदा होगा, जिसे सीबेक प्रभाव कहा जाता है।

सेमीकंडक्टर

वे दिए गए वर्तमान-वोल्टेज विशेषता के साथ क्रिस्टल के आधार पर बने होते हैं। इस तरह के तापमान संवेदक शास्त्रीय द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के समान अर्धचालक स्विच मोड में काम करते हैं, जहां हीटिंग की डिग्री आधार की क्षमता की आपूर्ति के लिए तुलनीय है। जैसे ही तापमान बढ़ता है, सेमीकंडक्टर सेंसर एक उच्च वर्तमान मूल्य देने लगेगा। एक नियम के रूप में, अर्धचालक का उपयोग हीटिंग को मापने के लिए नहीं किया जाता है, लेकिन एक एम्पलीफायर सर्किट के माध्यम से जुड़ा हुआ है (देखें। चित्र 2)।

वे माप की एक विस्तृत श्रृंखला और उपकरणों के ऑपरेटिंग मापदंडों के अनुसार सेंसर को समायोजित करने की क्षमता रखते हैं। वे एक उच्च-परिशुद्धता प्रकार हैं, ऑपरेशन की अवधि पर थोड़ा निर्भर करते हैं। उनके छोटे आयाम हैं, जिसके कारण वे सर्किट, रेडियो तत्वों आदि में आसानी से स्थापित हो जाते हैं।

pyrometric

वे विशेष सेंसरों की कीमत पर काम करते हैं - पाइरोमीटर, जो किसी भी वस्तु की कामकाजी सतह के मामूली तापमान के उतार-चढ़ाव को पकड़ने की अनुमति देते हैं। प्रत्यक्ष रूप से संवेदन तत्व स्वयं एक मैट्रिक्स है जो तापमान रेंज की एक निश्चित आवृत्ति के प्रति प्रतिक्रिया करता है। यह सिद्धांत गैर-संपर्क थर्मामीटर के साथ माप का आधार है, जो कोरोनोवायरस के खिलाफ लड़ाई के दौरान व्यापक हो गया। इसके अलावा, उनका उपयोग सक्रिय रूप से संरचनात्मक तत्वों, उपकरणों, इमारतों और संरचनाओं के थर्मल इमेजिंग नियंत्रण के लिए किया जाता है।

Thermoresistive

ऐसे तापमान सेंसर थर्मिस्टर्स के आधार पर बनाए जाते हैं - आधार सामग्री के हीटिंग की डिग्री पर प्रतिरोध की एक निश्चित निर्भरता वाले उपकरण। जैसे ही तापमान बढ़ता है, रोकनेवाला की चालकता भी बदल जाती है, इसलिए आप वांछित वस्तु की स्थिति की निगरानी कर सकते हैं।

थर्मोरसिस्टिव सेंसर का मुख्य नुकसान मापा तापमान की छोटी सीमा है, लेकिन यह दसवीं और सौवीं डिग्री में एक अच्छा माप कदम और उच्च सटीकता प्रदान करने में सक्षम सेल्सियस। इस वजह से, उन्हें अक्सर एक एम्पलीफायर का उपयोग करके सर्किट में शामिल किया जाता है जो ऑपरेटिंग सीमाओं का विस्तार करता है।

ध्वनिक

ध्वनिक तापमान संवेदक सामग्री या सतह के तापमान के आधार पर ध्वनि संचरण की गति निर्धारित करने के सिद्धांत पर कार्य करते हैं। सेंसर स्वयं स्रोत द्वारा उत्पन्न ध्वनि की गति की तुलना करता है, जो हीटिंग की डिग्री के आधार पर भिन्न होगा (देखें)। चित्रा 4)। यह प्रकार गैर-संपर्क है और आपको हार्ड-टू-पहुंच स्थानों या उच्च-जोखिम वाली वस्तुओं में माप लेने की अनुमति देता है।

piezoelectric

सेंसर का संचालन एक विद्युत प्रवाह से गुजरने पर एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल के कंपन के प्रसार के प्रभाव पर आधारित होता है। लेकिन, परिवेश के तापमान के आधार पर, क्रिस्टल दोलन आवृत्ति भी बदल जाएगी। तापमान परिवर्तन को ठीक करने के सिद्धांत में कंपन आवृत्ति को मापने और फिर विभिन्न तापमानों के लिए रेटिंग के स्थापित अंशांकन के साथ तुलना करना शामिल है।