Vifaa kama hivyo vinapatikana katika sehemu kubwa ya teknolojia leo. Aina mbalimbali za sensorer za joto zimeundwa kupima kiashiria hiki kwa kitu chochote au dutu. Ili kukokotoa thamani, sifa mbalimbali za miili inayolengwa au mazingira zilipo hutumika.
Uainishaji kulingana na kanuni ya utendakazi
Vihisi vyote vya joto vimegawanywa katika aina sita kuu kulingana na kanuni ya uendeshaji wao:
- pyrometric;
- piezoelectric;
- thermo-resissive;
- acoustic;
- umeme wa joto;
- semiconductor.
Kanuni ya jumla ya utendakazi na mpangilio wa vitambuzi vya halijoto katika kila hali itakuwa tofauti kidogo. Walakini, anuwai zote za utekelezaji zinaweza kutofautisha baadhi ya vipengele sawa. Kwa kuongeza, katika hali fulani, inafaa kutumia aina fulani za vitambuzi vya joto.
Pyrometers au kamera za joto
Vinginevyo zinaweza kuitwa bila mawasiliano. Mpango wa kufanya kaziya aina hii ya sensor ya joto ni kwamba wanasoma joto kutoka kwa miili yenye joto, ambayo inalenga. Jambo chanya kwa aina hii ni kwamba hakuna haja ya kuwasiliana moja kwa moja na mbinu ya mazingira ya kipimo. Kwa hivyo, wataalamu wanaweza kubainisha kwa urahisi viashirio vya halijoto vya vitu vyenye joto kali nje ya eneo hatari la ukaribu navyo.
Pyrometers, kwa upande wake, imegawanywa katika aina kadhaa, kati ya hizo ni interferometric na fluorescent, pamoja na sensorer zinazofanya kazi kwa kanuni ya kubadilisha rangi ya ufumbuzi, kulingana na joto gani lilipimwa.
Vihisi vya umeme vya piezoelectric
Katika kesi hii, mpango msingi wa kazi ni mmoja tu. Vifaa vile hufanya kazi kutokana na piezoresonator ya quartz. Kanuni ya operesheni na mzunguko wa sensor ya joto ni kama ifuatavyo. Athari ya piezo, ambayo inahusisha kubadilisha ukubwa wa kipengele cha piezo kinachotumiwa, huathiriwa na mkondo fulani wa umeme.
Kiini cha kazi ni rahisi sana. Kutokana na ugavi mbadala wa sasa wa umeme na awamu tofauti, lakini mzunguko huo huo, oscillations ya jenereta ya piezoelectric hutokea, mzunguko wa ambayo inategemea katika kesi hii juu ya joto maalum la kipimo cha mwili au mazingira. Kama matokeo, habari iliyopokelewa inafasiriwa kwa maadili maalum katika digrii Celsius au Fahrenheit. Aina hii ina moja ya usahihi wa juu wa kipimo. Kwa kuongeza, toleo la piezoelectric hutumiwa katika hali ambapo uimara wa kifaa unahitajika, kwa mfano,katika vitambuzi vya halijoto ya maji.
Thermoelectric au thermocouples
Njia ya kawaida kabisa ya kupima. Kanuni ya msingi ya operesheni ni tukio la sasa la umeme katika nyaya zilizofungwa za conductors au semiconductors. Katika kesi hiyo, pointi za soldering lazima lazima tofauti katika viashiria vya joto. Mwisho mmoja umewekwa katika mazingira ambayo unahitaji kupima, na nyingine hutumiwa kuchukua masomo. Ndiyo maana chaguo hili linachukuliwa kuwa kihisi joto cha mbali.
Bila shaka, kulikuwa na mapungufu. Muhimu zaidi wao unaweza kuitwa kosa kubwa sana la kipimo. Kwa sababu hii, njia hii haitumiki sana katika tasnia nyingi za kiteknolojia, ambapo uenezaji kama huo wa maadili haukubaliki. Mfano ni sensor ya kupima joto la solids "TSP Metran-246". Inatumiwa kikamilifu na makampuni ya metallurgiska katika uzalishaji ili kudhibiti parameter hii katika fani. Kifaa kina mawimbi ya kutoa sauti ya analogi ya kusomeka, na masafa ya kipimo ni -50 hadi +120 nyuzi joto.
Vihisi vya joto
Kanuni ya kitendo tayari inaweza kuamuliwa kwa jina la aina hii. Uendeshaji wa sensor kama hiyo ya joto kulingana na mpango unaweza kuelezewa kama ifuatavyo: upinzani wa kondakta hupimwa. Ubunifu thabiti pamoja na usahihi wa juu sanataarifa zilizopokelewa. Pia, vifaa hivi vina sifa ya unyeti mkubwa zaidi, ambayo inaruhusu kupunguza hatua ya kupima maadili, na unyenyekevu wa vipengele vya kusoma hufanya iwe rahisi kufanya kazi.
Kwa mfano, tunaweza kutaja kihisi 700-101BAA-B00, ambacho kina upinzani wa awali wa ohm 100. Kiwango chake cha kupimia ni kutoka -70 hadi 500 digrii Celsius. Kubuni imekusanyika kutoka kwa mawasiliano ya nickel na sahani za platinamu. Aina hii hutumiwa sana katika vifaa vya viwandani na aina mbalimbali za kielektroniki.
Vihisi akustisk
Vifaa rahisi sana vinavyopima kasi ya sauti katika mazingira mbalimbali. Inajulikana kuwa parameter hii kwa kiasi kikubwa inategemea joto. Katika kesi hiyo, vigezo vingine vya kati ya kipimo vinapaswa pia kuzingatiwa. Moja ya matukio ya matumizi ni kipimo cha joto la maji. Kihisi hutoa data kwa misingi ambayo unaweza kufanya hesabu, ambayo unahitaji pia kujua maelezo ya awali kuhusu chombo kilichopimwa.
Faida ya njia hii ni uwezekano wa kuitumia kwenye vyombo vilivyofungwa. Kawaida hutumiwa ambapo hakuna ufikiaji wa moja kwa moja kwa kati iliyopimwa. Sehemu kuu za watumiaji wa njia hii, kwa sababu za asili kabisa, ni dawa na tasnia.
Vihisi semiconductor
Kanuni ya uendeshaji wa vifaa kama hivyo ni kubadilisha sifa za p-n na zaompito chini ya ushawishi wa joto. Usahihi wa kipimo ni juu sana. Hii inahakikishwa na utegemezi wa mara kwa mara wa voltage kwenye transistor kwenye joto la sasa. Kwa kuongeza, kifaa hiki ni cha bei nafuu na ni rahisi kutengeneza.
Kwa mfano wa kihisi joto kama hicho, kifaa cha LM75A kinaweza kutumika kikamilifu. Kiwango cha kipimo ni kutoka -55 hadi +150 digrii Celsius, na kosa sio zaidi ya digrii mbili. Pia ina hatua ndogo ya mpangilio wa nyuzi joto 0.125. Voltage ya usambazaji hutofautiana kutoka 2.5 hadi 5.5 V, ilhali muda wa ubadilishaji wa mawimbi hauzidi moja ya kumi ya sekunde.
