Da biste izvršili pouzdana mjerenja temperature, prvi korak je odabir odgovarajućeg temperaturnog instrumenta, također poznatog kao temperaturni senzor. Termoparovi, termistori, platinski otporni termometri (RTD) i temperaturni IC su među najčešće korištenim temperaturnim senzorima u testiranju.
Slijedi uvod u karakteristike termoparova i termistora.
Termoparovi: Termoparovi su najčešće korišteni temperaturni senzori u mjerenju temperature. Njihove glavne prednosti su širok temperaturni raspon i prilagodljivost različitim atmosferskim okruženjima. Oni su također robusni, jeftini, ne zahtijevaju napajanje i najjeftinija su opcija. Termopar se sastoji od dvije različite metalne žice (metalne A i metalne B) povezane na jednom kraju. Kada se jedan kraj termoelementa zagrije, u krugu termoelementa postoji razlika potencijala. Temperatura se može izračunati koristeći izmjerenu potencijalnu razliku.
Međutim, odnos između napona i temperature nije-linearan. Zbog ovog ne-linearnog odnosa, potrebno je drugo mjerenje za referentnu temperaturu (Tref). Konverzija naponske-temperature se zatim interno obrađuje od strane softvera ili hardvera opreme za testiranje kako bi se konačno dobila temperatura termoelementa (Tx). I jedinice za prikupljanje podataka Agilent 34970A i 34980A imaju ugrađene-mogućnosti mjerenja i obrade.
Ukratko, termoparovi su najjednostavniji i najsvestraniji temperaturni senzori, ali nisu pogodni za{0}}precizna mjerenja i primjene.
Termistori, s druge strane, koriste poluvodičke materijale i uglavnom imaju negativan temperaturni koeficijent, što znači da njihov otpor opada kako temperatura raste. Promjene temperature uzrokuju velike promjene otpora, što ih čini najosjetljivijim temperaturnim senzorima. Međutim, termistori imaju izuzetno slabu linearnost i jako ovise o proizvodnom procesu. Proizvođači ne pružaju standardizirane profile termistora.
Termistori su vrlo mali i brzo reagiraju na promjene temperature. Međutim, zahtijevaju izvor struje, a njihova mala veličina ih čini izuzetno osjetljivim na greške{1}}samogrijavanja.
Termistori mjere apsolutnu temperaturu na dvije žice, nudeći dobru tačnost, ali su skuplji od termoparova, a njihov mjerljivi temperaturni raspon je manji. Obično korišćeni termistor ima otpor od 5kΩ na 25 stepeni, sa promenom temperature od 1 stepena koja uzrokuje promenu otpora od 200Ω. Imajte na umu da otpor elektrode od 10Ω uvodi samo zanemarljivu grešku od 0,05 stepeni. Idealan je za aplikacije za kontrolu struje koje zahtijevaju brzo i osjetljivo mjerenje temperature. Njegova mala veličina je pogodna za aplikacije{10}}ograničenog prostora, ali greške pri samozagrijavanju{11}}moraju se spriječiti.
Termistori takođe imaju svoje tehnike merenja. Njihova mala veličina je prednost; brzo se stabiliziraju i ne stvaraju toplinsko opterećenje. Međutim, to ih također čini manje robusnim, a velike struje mogu uzrokovati samo-zagrijavanje. Budući da je termistor otporni uređaj, svaki izvor struje će generirati toplinu zbog struje. Snaga je jednaka proizvodu kvadrata struje i otpora. Stoga se mora koristiti mali izvor struje. Izlaganje visokoj toploti će dovesti do trajnog oštećenja termistora.
Ovaj uvod u dvije vrste temperaturnih instrumenata namijenjen je za vaš rad i učenje.