- •3 – Температурні сенсори
- •Історія
- •Більше історії - сенсори
- •Температурні сенсори - основне
- •Температурні сенсори - типи
- •Теплові актюатори
- •Терморезистивні сенсори
- •Терморезистивний ефект
- •Терморезистивний ефект (продовження)
- •Терморезистивний ефект (продовження)
- •Приклад
- •Приклад (продовження)
- •Температурний коефіцієнт опору
- •Висновки
- •Структура РДТ
- •Скляні капсули для РДТ
- •Структура РДТ
- •Структура РДТ (продовження)
- •Тонкі плівки РТД
- •Тонкі плівки РТД (продовження)
- •Параметри
- •Самонагрівання РТД
- •Самонагрівання РТД (продовження)
- •Час реакції РТД
- •Кремнієві резистивні сенсори
- •Кремнієві резистивні сенсори (продовження)
- •Опір кремнієвого резистивного сенсора
- •Опір кремнієвого резистивного сенсора – прилад
- •Кремнієві резистивні
- •Термістори
- •Термістори (продовження)
- •Структура
- •Епокситні оболонки термісторів
- •Властивості термісторів
- •Властивості термісторів (продовження)
- •Властивості термісторів (продовження)
- •Термоелектричні сенсори
- •Термоелектричні сенсори (продовження)
- •Термоелектричні сенсори (продовження)
- •Термоелектричний ефект
- •Термоелектричний ефект (продовження)
- •Термоелектричний ефект (продовження)
- •Ефект Сібека
- •Ефект Сібека (продовження)
- •Термопара - аналіз
- •Термопара – аналіз (продовження)
- •Абсолютні коефіцієнти Сібека
- •Термопари – стандартні типи
- •Коефіцієнти Сібека (продовження)
- •Термоелектричні закони:
- •Термоелектричні закони (продовження):
- •Термоелектричні закони (продовження) :
- •Термопара: з’єднання
- •Термопара (продовження)
- •Термопара (продовження)
- •З‘єднання для порівняння
- •Термопара – практичні властивості
- •Таблиця термоелектричного ряду
- •Таблиця термоелектричного ряду
- •Таблиця коефіцієнтів Сібека
- •Таблиця коефіцієнтів Сібека
- •Таблиця коефіцієнтів Сібека
- •Таблиця коефіцієнтів Сібека по типах
- •Таблиця термоелектричних посилань
- •Таблиця термоелектричних
- •Таблиця термоелектричних посилань
- •Стандарт термопари -
- •Термопара (відкрите з’єднання)
- •Термопара (гнучка)
- •Термопара (захищене з’єднання)
- •Напівпровідникова
- •Напівпровідникова термопара: робота
- •Напівпровідникова термопара: робота
- •Напівпровідникова термопара: робота
- •Періодична таблиця - напівпровідники
- •Термобатареї
- •Термобатареї
- •Напівпровідникові
- •Елементи Пельтє
- •Елементи Пелтієра (продовження)
- •Термотруби (Peltier TEGs)
- •Термотруби (Peltier TEGs) продовження
- •Температурні сенсори P-N з’єднання
- •Температурні сенсори P-N з’єднання (продовження)
- •Температурні сенсори P-N з’єднання (продовження)
- •Температурні сенсори P-N з’єднання (продовження)
- •Температурні сенсори P-N з’єднання (продовження)
- •Температурні сенсори P-N з’єднання (продовження) –
- •Серсор LM35
- •Other temperature sensors
- •Optical temperature sensors
- •Acoustical temperature sensor
- •Acoustical temperature sensor
- •Acoustical temperature sensor
- •Thermo-mechanical sensors
- •Gas expansion temperature sensor
- •Thermo-pneumatic sensor
- •Thermal expansion of metals
- •Coefficients of linear expansion
- •Thermal expansion of metals
- •Example: direct dial indication
- •Bimetal sensors
- •Bimetal sensors (cont.)
- •Bimetal sensors (cont.)
- •Bimetal switch (example)
- •Bimetal coil thermometer
- •Bimetal switch (car flasher)
Параметри
Температурний діапазон: -250 C до 700 C
Опір: зазвичай 100 Ом (або більше)
Розміри: від декількох мм до
декількох см
Сумісність: скляні та керамічні капсули
Точність: ±0.01 C до ±0.05 C
Самонагрівання РТД
РТД можуть самонагріватис. Це призводить
до збільшення похибок.
Розсіювання енергії: Pd=I2R ( I – струм в
даний момент, R – опір сенсора)
Визначається як відношення зміни температури до потужності ( C/мВт)
або відношення потужності до зміни
температури (мВт/ C)
Самонагрівання РТД (продовження)
Збільшення похибки від 0.01 C/мВт до 10 C/мВт (100мВт/ C до 0.1мВт/ C)
Самонагрівання залежить від розмірів та навколишнього середовища
Менше у великих елементів
Важливо забезпечити мінімальний струм
Час реакції РТД
Надається в основній інформації
Визначається в повітрі та у воді
Надається як відсоток від стійкого стану
В основному, час реакції повільний
Провідникові РТД повільніші
Типові значення
0.5 сек в водіі та до 100 сек в повітріі і
Кремнієві резистивні сенсори
Напівпровідники
Валентні електрони
Зв’’язаніі з атомами на зовнішніхі іх рівняхі (найбільшеі електронівів в чистих напівпровідниках)і і
Можуть бути видаленіі теплом (енергіяія електричноїї дірки)і
Післяі видалення вони стають вільнимиі електронами
Завжди існуєі пара – електрон та дирка
Електропровідність напівпровідників залежить від температури
Електропровідність зростає з температурою
Обмежені відносно малими температурним діапазоном
Кремнієві резистивні сенсори (продовження)
Чистий кремній:
КНТ (коефіцієнт негативної температури)
прилади:
Опір зменшується з температурою
Опір чистого кремнію надзвичайно великий
Потрібні добавки, щоб збільшити міцність
Кремній N-типу – добавки миш’яку (As) або сурми (Sb)
Зміна характеристик:
Опір зростає до певного значення (біля 200 C)
Після цього опір зменшується
Опір кремнієвого резистивного сенсора
Опір кремнієвого резистивного сенсора – прилад
Кремнієві резистивні
сенсори
Кремнієві резистивні сенсори є нелінійними та мають чутливість 0.5-0.7 %/ C.
Як більшість напівпровідникових приладів на основі кремнію, можуть працювати з обмеженим діапазоном температур.
Максимальний діапазон: –55 C до +150 C.
Типовий діапазон: - 45 C до +85 C або 0 C до
+80 C
Опір: стандартно 1kОм при 25 C.
Можна проградіювати для будь-якої температурної шкали
Виготовляється як маленький чіп з двома
електродами, поміщений в епоксидну смолу, метал і т.д.
Термістори
Термістор: Термальний резистор
Винайдений на початку 1960-хБазується на окисі напівпровідників
Великі температурні коефіцієнти
Коефіцієнт негативної температури
Зазвичай, мають високий опір
