کد خبر 571001
تاریخ انتشار: ۹ آذر ۱۴۰۰ - ۱۱:۳۵
ترمومتر چیست؟

ساعت24-از کلاس‌های علوم مدرسه‌مان به یاد داریم که حرکت مولکول‌ها و اتم‌ها باعث تولید گرما (انرژی جنبشی) می‌شود و هر چه حرکت بیشتر باشد، گرمای بیشتری تولید می‌شود.

ترمومتر چیست؟

ترمومتر ، دستگاه های اندازه گیری درجه حرارت یک ماده همگن را اندازه گیری می کنند. دماسنج ها دستگاه هایی هستند که دما یا گرادیان دما را با استفاده از انواع مختلف اصول مختلف اندازه گیری می کنند. دما فقط اندازه گیری عددی سرد و گرم است ، که در طیف گسترده ای از کاربردها اهمیت زیادی دارد.

ترمومتر چیست؟

عناصر مهم ترمومتر

اگرچه برخی از دماسنج ها برای اندازه گیری دمای غیر تماسی از فناوری پیچیده ای مانند سنجش مادون قرمز استفاده می کنند ، اما دماسنج ها برای اندازه گیری تماس بسیار ساده تر هستند و فقط بر دو عنصر مهم تکیه می کنند:

1- سنسور دما

2- مقیاس

سنسورهای دما از لامپ دماسنج جیوه تا RTD یا ترموکوپل برای دماسنج های پیشرفته تر متغیر است.

1- سنسور دما

سنسور دما مقدار انرژی گرمایی یا حتی سرمای تولید شده توسط یک شئ یا سیستم را اندازه گیری می کنند و به ما امکان می دهند هر گونه تغییر فیزیکی در آن دما را که خروجی آنالوگ یا دیجیتال تولید می کند را حس کنیم یا تشخیص دهیم.

1-1 ) انواع سنسور دما

انواع مختلفی از سنسورهای دما موجود است و همه بسته به کاربرد واقعی خود ویژگی های متفاوتی دارند. سنسور دما از دو نوع فیزیکی اصلی تشکیل شده است:

ü انواع سنسورهای دمای تماسی : این نوع سنسورهای دما باید در تماس فیزیکی با جسم مورد سنجش قرار گیرند و از رسانایی برای نظارت بر تغییرات دما استفاده کنند. آنها می توانند برای تشخیص جامدات، مایعات یا گازها در طیف وسیعی از دماها استفاده شوند.

ü انواع سنسور دما بدون تماس : این نوع سنسورهای دما از همرفت و تابش برای نظارت بر تغییرات دما استفاده می کنند. آنها را می توان برای تشخیص مایعات و گازهایی که با افزایش گرما و ته نشین شدن سرما به پایین در جریان های همرفتی انرژی تابشی ساطع می کنند یا تشخیص انرژی تابشی که از یک جسم به شکل تابش مادون قرمز (خورشید) منتقل می شود، استفاده کرد.

ترمومتر چیست؟

دو نوع اصلی سنسور دمای تماسی یا حتی غیر تماسی را می توان به سه گروه تقسیم کرد :

1- سنسورهای الکترومکانیکی

2- مقاومتی

3- الکترونیکی

ترموستات

ترموستات یک سنسور یا سوئیچ دمای الکترومکانیکی نوع تماسی است که اساساً از دو فلز مختلف مانند نیکل، مس، تنگستن یا آلومینیوم و غیره تشکیل شده است که برای تشکیل یک نوار دو فلزی به یکدیگر متصل شده اند. نرخ های مختلف انبساط خطی دو فلز غیرمشابه باعث ایجاد حرکت خمشی مکانیکی می شود که نوار در معرض گرما قرار می گیرد.

ترمومتر چیست؟

نوار دو فلزی می تواند خود به عنوان یک کلید الکتریکی یا به عنوان یک روش مکانیکی برای عملکرد کلید الکتریکی در کنترل های ترموستاتیک مورد استفاده قرار گیرد و به طور گسترده برای کنترل عناصر گرمایش آب گرم در دیگ ها، کوره ها، مخازن ذخیره آب گرم و همچنین در خودرو استفاده می شود. (سیستم های خنک کننده رادیاتور)

بیشتر بخوانید : سنسور دمای RTD

ترموستات نواری دو فلزی

ترموستات از دو فلز متفاوت از نظر حرارتی تشکیل شده است که پشت به پشت به هم چسبیده اند. وقتی هوا سرد است کنتاکت ها بسته می شوند و جریان از ترموستات عبور می کند. هنگامی که گرم می شود، یک فلز بیشتر از دیگری منبسط می شود و نوار دو فلزی متصل به بالا (یا پایین) خم می شود و تماس ها را باز می کند و از جریان جریان جلوگیری می کند.

سنسور دمای ترموستات

دو نوع اصلی از نوارهای دو فلزی وجود دارد که عمدتاً بر اساس حرکت آنها در معرض تغییرات دما است. انواع «عمل سریع» وجود دارند که یک کنش فوری از نوع «روشن/خاموش» یا «خاموش/روشن» روی کنتاکت‌های الکتریکی در یک نقطه دمایی تنظیم شده ایجاد می‌کنند، و انواع آهسته‌تر «عمل خزشی» وجود دارند که به تدریج موقعیت خود را تغییر می‌دهند. با تغییر دما

ترموستات‌های نوع Snap-action معمولاً در خانه‌های ما برای کنترل نقطه تنظیم دمای اجاق‌ها، اتوها، مخازن آب گرم غوطه‌وری استفاده می‌شوند و همچنین می‌توان آنها را روی دیوارها برای کنترل سیستم گرمایش خانگی یافت.

انواع خزنده ها

انواع خزنده عموماً از یک سیم پیچ یا مارپیچ دو فلزی تشکیل شده اند که با تغییر دما به آرامی باز می شوند یا کلاف می شوند. به طور کلی، نوارهای دو فلزی نوع خزنده نسبت به انواع استاندارد ON/OFF snap حساس تر هستند، زیرا نوار طولانی تر و نازک تر است و آنها را برای استفاده در دماسنج ها و صفحه نمایش ها و غیره ایده آل می کند.

اگرچه بسیار ارزان است و در محدوده عملیاتی وسیعی در دسترس است.

معایب ترموستات

اما یکی از معایب اصلی ترموستات‌های نوع عمل ضربه‌ای استاندارد زمانی که به عنوان سنسور دما استفاده می‌شوند، این است که محدوده هیسترزیس زیادی از باز شدن کنتاکت‌های الکتریکی تا بسته شدن مجدد دارند. برای مثال، ممکن است روی 20 درجه سانتیگراد تنظیم شود، اما ممکن است تا دمای 22 درجه سانتیگراد باز نشود یا دوباره تا 18 درجه سانتیگراد بسته نشود.

بنابراین دامنه نوسان دما می تواند بسیار زیاد باشد. ترموستات‌های دو فلزی تجاری موجود برای مصارف خانگی دارای پیچ‌های تنظیم دما هستند که امکان تنظیم دقیق‌تر دمای مطلوب و سطح هیسترزیس را فراهم می‌کنند.

ترمیستور

ترمیستور یک سنسور دما است که نام آن از کلمات THERM-ally sensitive res-ISTOR گرفته شده است. دستگاه هایی برای اندازه گیری دما هستند که از ویژگی تغییر مقاومت الکتریکی استفاده می کنند که با دما اتفاق می افتد به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری دما.

بیشتر بخوانید : ترموگراف

سنسور دمای ترمیستور

ترمیستورها معمولاً از مواد سرامیکی مانند اکسیدهای نیکل، منگنز یا کبالت با پوشش شیشه ای ساخته می شوند که به راحتی آسیب می بینند. مزیت اصلی آنها در مقایسه با انواع snap-action سرعت واکنش آنها به کوچکترین تغییر دما، دقت بالا و تکرارپذیری است.

ترمومتر چیست؟

اکثر انواع ترمیستورها دارای ضریب مقاومت دمایی منفی یا (NTC) هستند، یعنی مقدار مقاومت آنها با افزایش دما پایین می‌آید و البته برخی هم هستند که دارای ضریب دمایی مثبت (PTC) هستند، به این معنا که مقدار مقاومت آنها با افزایش دما پایین می‌آید. مقدار مقاومت با افزایش دما بالا می رود.

کارکرد ترمیستور

ترمیستورها دستگاه‌های مقاومتی غیرفعال هستند که به این معنی است که برای تولید یک ولتاژ خروجی قابل اندازه‌ گیری باید جریانی را از آن عبور دهیم. سپس ترمیستورها معمولاً به صورت سری با یک مقاومت با یک سینگ مناسب برای تشکیل یک شبکه تقسیم کننده پتانسیل وصل می شوند و انتخاب مقاومت یک خروجی ولتاژ در یک نقطه یا مقدار دمای از پیش تعیین شده می دهد.

بیشتر بخوانید : ترانسمیتر دما

سنسورهای دما

این ترمیستور دارای مقدار مقاومت 10KΩ در 25 درجه سانتی گراد و مقدار مقاومت 100Ω در 100 درجه سانترگراد است. افت ولتاژ ترمیستور و در نتیجه ولتاژ خروجی آن (Vout) را برای هر دو دما در صورت اتصال سری با مقاومت 1 کیلو اهم در یک منبع تغذیه 12 ولت محاسبه کنید.

با تغییر مقدار مقاومت ثابت R2 (در مثال ما 1kΩ) به یک پتانسیومتر یا از پیش تنظیم شده، می توان یک خروجی ولتاژ را در یک نقطه تنظیم دمای از پیش تعیین شده به دست آورد، به عنوان مثال، خروجی 5 ولت در دمای 60 درجه سانتی گراد و با تغییر پتانسیومتر یک سطح ولتاژ خروجی خاص را می توان به دست آورد. در محدوده دمایی وسیع تری به دست آید.

البته لازم به ذکر است که ترمیستورها دستگاه های غیر خطی هستند و مقادیر مقاومت استاندارد آنها در دمای اتاق بین ترمیستورهای مختلف متفاوت است که عمدتاً به دلیل مواد نیمه هادی است که از آنها ساخته شده اند.

این مطلب تبلیغاتی است و محتوای آن توسط سفارش دهنده تهیه شده است.

کد خبر 571001

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.