Lai veiktu ticamus temperatūras mērījumus, pirmais solis ir izvēlēties pareizo temperatūras instrumentu, kas pazīstams arī kā temperatūras sensors. Termopāri, termistori, platīna pretestības termometri (RTD) un temperatūras IC ir vieni no testēšanā visbiežāk izmantotajiem temperatūras sensoriem.
Tālāk ir sniegts ievads par termopāru un termistoru īpašībām.
Termopāri: termopāri ir visbiežāk izmantotie temperatūras sensori temperatūras mērīšanai. To galvenās priekšrocības ir plašs temperatūras diapazons un spēja pielāgoties dažādām atmosfēras vidēm. Tie ir arī izturīgi, lēti, tiem nav nepieciešama barošana, un tie ir lētākais risinājums. Termopāris sastāv no diviem dažādiem metāla vadiem (metāls A un metāls B), kas savienoti vienā galā. Kad viens termopāra gals tiek uzkarsēts, termopāra ķēdē pastāv potenciālu starpība. Temperatūru var aprēķināt, izmantojot izmērīto potenciālu starpību.
Tomēr saistība starp spriegumu un temperatūru nav{0}}lineāra. Šīs ne-lineārās attiecības dēļ ir nepieciešams otrs mērījums atsauces temperatūrai (Tref). Pēc tam sprieguma -temperatūras pārveidošanu iekšēji apstrādā testēšanas iekārtas programmatūra vai aparatūra, lai beidzot iegūtu termopāra temperatūru (Tx). Gan Agilent 34970A, gan 34980A datu iegūšanas vienībās ir iebūvētas -mērīšanas un apstrādes iespējas.
Īsāk sakot, termopāri ir vienkāršākie un daudzpusīgākie temperatūras sensori, taču tie nav piemēroti augstas-precizitātes mērījumiem un lietojumiem.
No otras puses, termistori izmanto pusvadītāju materiālus, un tiem lielākoties ir negatīvs temperatūras koeficients, kas nozīmē, ka to pretestība samazinās, palielinoties temperatūrai. Temperatūras izmaiņas izraisa lielas pretestības izmaiņas, padarot tos par visjutīgākajiem temperatūras sensoriem. Tomēr termistoriem ir ārkārtīgi slikta linearitāte, un tie ir ļoti atkarīgi no ražošanas procesa. Ražotāji nenodrošina standartizētus termistoru profilus.
Termistori ir ļoti mazi un ātri reaģē uz temperatūras izmaiņām. Tomēr tiem ir nepieciešams strāvas avots, un to mazais izmērs padara tos ļoti jutīgus pret paš-sildīšanas kļūdām.
Termistori mēra absolūto temperatūru uz diviem vadiem, nodrošinot labu precizitāti, taču tie ir dārgāki nekā termopāri, un to izmērāmais temperatūras diapazons ir mazāks. Parasti izmantotajam termistoram ir 5kΩ pretestība pie 25 grādiem, un temperatūras maiņa par 1 grādu izraisa 200Ω pretestības izmaiņas. Ņemiet vērā, ka 10Ω svina pretestība rada tikai nenozīmīgu kļūdu 0,05 grādu apmērā. Tas ir ideāli piemērots pašreizējām vadības ierīcēm, kurām nepieciešama ātra un jutīga temperatūras mērīšana. Tā mazais izmērs ir izdevīgs lietojumprogrammām ar ierobežotu vietu, taču ir jānovērš pašsildīšanas kļūdas.
Termistoriem ir arī savas mērīšanas metodes. To mazais izmērs ir priekšrocība; tie ātri stabilizējas un nerada termisko slodzi. Tomēr tas arī padara tos mazāk izturīgus, un liela strāva var izraisīt paš-sildīšanu. Tā kā termistors ir pretestības ierīce, jebkurš strāvas avots strāvas dēļ radīs siltumu. Jauda ir vienāda ar strāvas un pretestības kvadrāta reizinājumu. Tāpēc ir jāizmanto mazs strāvas avots. Pakļaušana lielam karstumam radīs neatgriezeniskus termistora bojājumus.
Šis ievads par divu veidu temperatūras instrumentiem ir paredzēts, lai noderētu jūsu darbā un mācībās.