Що таке датчики температури?

Датчики температури — це електронні компоненти, які видають електричний сигнал як міру температури. У промисловій вимірювальній техніці платина зарекомендувала себе як основний матеріал опору для датчиків температури. До її переваг належать: висока хімічна стійкість, порівняно легка обробка (зокрема для виготовлення дроту), можливість отримання матеріалу високої чистоти, добра відтворюваність електричних властивостей. Ці характеристики повністю визначені в європейському стандарті DIN EN 60 751, що забезпечує універсальну взаємозамінність платинових термометрів опору, якої немає майже у жодного іншого типу датчиків. Ці визначення включають температурну залежність опору, яка закріплена в таблиці стандартних значень (Grundwertreihe), номінальний опір та відповідну опорну температуру, допустимі граничні відхилення, температурний діапазон, який згідно зі стандартом становить від -200 до +850 °C.

Які існують типи (конструкції) датчиків температури?

Конструкція платинового датчика відрізняється залежно від сфери застосування; в минулому розрізняли дротяні та тонкоплівкові резистори. У той час як тонкоплівкові резистори завжди складаються з шару платини, нанесеного на керамічну підкладку, дротяні резистори можуть мати дротяну спіраль, вплавлену в скло або вбудовану в порошок. У промисловості тим часом утвердилися тонкоплівкові резистори. Перевагу надають датчикам температури на платиновому чіпі зі з'єднувальними проводами або в корпусі SMD.

Як влаштований датчик температури? Чим вони відрізняються?

Серед платинових чiп-датчиків температури з вивідними дротами існують різні конструкції, які суттєво відрізняються за такими характеристиками:

• Матеріал вивідного дроту: срібло, платина, паладій, нікель, позолочений нікель або луджений нікель.
• Метод обробки: м'яке паяння, тверде паяння, обтиск (кримпування) або зварювання.
• Температура експлуатації: від -70 °C до макс. +600 °C.

Платиновий датчик температури в корпусі SMD має не так багато різновидів у порівнянні з датчиками зі з'єднувальними проводами. Основною відмінною рисою тут є розміщення контактної поверхні. Вона може бути виконана як контакт по всьому периметру, як односторонній контакт або з одностороннім контактом із придатною для паяння зворотною стороною. У порівнянні з конструкціями з вивідними проводами, SMD-датчики температури спеціально розроблені для автоматичного монтажу на друкованих платах у великому серійному виробництві.

Що таке номінальний опір датчика температури?

Резистивні датчики температури доступні з різними номінальними значеннями. Зазвичай це Pt100, Pt500 або Pt1000.

Номінальне значення або номінальний опір R0 - це значення опору при 0°C. Згідно з DIN EN 60 751 для номінального значення визначено значення 100 Ом, тому його називають опором Pt100. Допускаються також кратні значення, тому пропонуються вимірювальні резистори з номінальними значеннями 500 Ом і 1000 Ом. Їх перевагою є вища чутливість, тобто більша зміна опору з температурою (Pt 100: приблизно 0,4 Ом/K; Pt 500: приблизно 2,0 Ом /K; Pt 1000: 4,0 Ом /K).

Як датчики температури використовуються в термометрах опору?

У відео ви отримаєте огляд будови та принципу роботи термометрів опору, в яких використовуються датчики температури.

Наскільки точними є датчики температури?

Точність датчиків температури поділяється на так звані класи допуску або класи точності. Існує 4 класи точності: F 0,1; F 0,15; F 0,3 та F 0,6. Для кожного класу визначено максимальний допуск або граничне відхилення.

Класи точності для вимірювальних резисторів:

Де застосовуються датчики температури в промисловості?

Платинові чiп-датчики температури з номінальним значенням Pt100, а також Pt1000 і Pt500, як правило, не використовуються для вимірювання температури безпосередньо. Їх монтують у відповідні корпуси, створюючи таким чином придатний для промислового використання датчик температури — так званий термометр опору (термодатчик температури RTD).