شرح یک بروسه صنعتی

سنسورهاي دما

سنسورهاي دما در سه مدل مختلف دارند كه عبارتند از :

1- مقاومت فلزي(RTD) Resistcince Temperature Detector 

2- ترموكوپل

3- ترميستور

حال توضيح اجمالي در مورد اين مدل سنسورها مي دهيم

1- مقاومت فلزي :

در محدوده 200oc   - تا 800oc مقاومت الكتريكي اكثر فلزات بصورت نسبتاً خطي با درجه حرارت افزايش مي يابد. اين رفتار ناشي از برخورد الكترونهاي حامل جريان با يكديگر و كم شدن سرعت متوسط الكترونها در جهت ميدان خارجي مي باشد رابط بين درجه حرارت T و مقاومت R  به صورت چند جمله اي زير قابل بيان است .

 

در معامله فوق Ro مقاومت فلز در صفر درجه سانتي گراد (Y,B.X .... ضرايب حرارت مقاومت مي باشند مقادير Y,B به بعد معمولاً كوچك هستند و اين رابطه به يك خطي با تقريب خوب تبديل مي شود. R=Ro(1+XT)

در اين سنسور معمولاً از B  فلز پلاتين، مس، نيكل استفاده مي شود

- 

- 

 

پلاتين گر چه قدري گران است اما در  اكثر كاربردهاي صنعتي استفاده مي شود مس ونيكل ارزانتر است و براي كاربردهاي كه اهميت كمتري دارند استفاده مي شود.

2- ترموكوپل:

در سال 1821 ترماس سي بل موفق به كشف ولتاژ ترمو الكتريك( يا ولتاژ سي بك) گرديد كه امروزه به عنوان يكي از ابزار مهم از اندازه گيري حرارت بحساب مي آيد.

اگر دو فلز A و B به يكديگر متصل شوند. در محل اتصال آنها يك اختلاف پتانسيل الكتريكي كه به آن پتانسيل تماس، ولتاژ ترمو الكتريك يا emp مي گويند. به وجود مي آيد. ميزان پتانسيل تماس بستگي به جنس دو فلز AوB و نيز دماي محل تماس (T) دارد و از نظر رياضي توسط يك چند جمله اي قابل بيان مي باشد.

 

مقادير  و.... بستگي بر جنس دو فلز A و B دارد. اين ولتاژ بين 10 تا 80 ميلي ولت را بر اساس نوع المنت هاي فلزي به كار رفته در آنها مي باشد. چون ترموكوپل ها سيگنال خروجي ولتاژي دارند بايد به پلاسه آن هنگام نصب توجه كرد.

3- ترميستور:

Thermistor

مقاومت حرارتي كه از نيمه هاي ساخته مي شود ترميستور گويند اين مقاومت ها بر عكس مقاومت هاي فلزي داراي ضريب حرارتي منفي بوده بدين معني كه مقاومت آنها با افزايش دما كاهش مي يابد. علت اين امر افزايش توليد الكترون- حفر، در نيمه هاي مي باشد. اين كاهش مقاومت بسيار غير خطي است. رابط بين مقاومت و حرارت براي ترميتور تابع نمايي قابل بيان است:

 

RT : مقاومت ترميستوري

شرح يك پروسه صنعتي