Różnice między termistorami a termoparami

Jak rozumiem, zarówno termistory , jak i termopary są czujnikami temperatury. Jakie są zalety / wady stosowania jednego do drugiego do pomiaru temperatury? Jakie są konkretne zastosowania dla każdego z czujników?

Termopary:

• szeroki zakres czujników temperatury (typ T = -200-350 ° C; typ J = 95-760 ° C; typ K = 95-1260 ° C; inne typy idą w jeszcze wyższe temperatury)
• może być bardzo dokładne
• parametr pomiarowy = napięcie generowane przez skrzyżowania w różnych temperaturach
• napięcie termopary jest stosunkowo niskie (4,3 mV dla termopary typu T z jednym końcem w 0 ° C, a drugim w 100 ° C, więc to temp. 43uV / C)
• głównie liniowy

Termistory:

• węższy zakres wykrywania ( termistory jakości Z określone w temperaturach od -55 do +150 ° C)
• parametr wykrywania = opór
• zwykle bardzo nieliniowe
• Termistory NTC wykazują z grubsza wykładniczy spadek rezystancji wraz ze wzrostem temperatury
• dobre do wykrywania niewielkich zmian temperatury (chyba że zachowujesz ostrożność przy kondycjonowaniu sygnału, trudno jest użyć termistora dokładnie i przy wysokiej rozdzielczości w zakresie powyżej 50 ° C).
• obwód czujnikowy nie wymaga wzmocnienia i jest bardzo prosty (zwykle wystarczający jest dzielnik napięcia z rezystorem odniesienia powiązanym z napięciem odniesienia) - więcej informacji na temat kondycjonowania sygnału można znaleźć na moim blogu .
• dokładność jest zwykle trudna do uzyskania powyżej 1 ° C bez kalibracji

Termistor jest rezystorem wrażliwym na temperaturę, podczas gdy termopara wytwarza napięcie proporcjonalne do temperatury. Termopary mogą pracować w znacznie wyższych temperaturach niż termistory.

Są one powszechnie stosowane do kontroli temperatury w systemach grzewczych.

Różne zasady Termistor to opór elektryczny wykonany z materiału półprzewodnikowego, który można podłączyć do obwodu. Materiał półprzewodnikowy jest zwykle wykonany z tlenków manganu i tlenków niklu. Termistor działa w oparciu o zasadę, że rezystancja elektryczna tego materiału zmienia się wraz z temperaturą. Z drugiej strony termopara jest wykonana z dwóch drutów z różnych metali, takich jak miedź i żelazo. Druty o równej długości są połączone elektrycznie ze sobą na jednym końcu i otwarte na drugim końcu. Zasada jest taka, że ​​jeśli otwarte końce drutów mają stałą temperaturę, a ty zmienisz temperaturę na podłączonym końcu, to generuje napięcie między dwoma drutami na otwartym końcu termopary.

Pomiar temperatury Za pomocą termistora można użyć przyrządu do pomiaru rezystancji elektrycznej i podłączyć go do termistora. Zmierzysz zmianę rezystancji ze zmianą temperatury. Jeśli następnie odniesiesz się do tabeli, w której wymieniono zmianę temperatury w zależności od rezystancji, możesz znaleźć temperaturę z tej tabeli. W przypadku termopary użyjesz obwodu elektrycznego do pomiaru różnicy napięcia między dwoma przewodami na otwartym końcu i użyjesz tego do pomiaru różnicy temperatur między dwoma końcami drutów.

Termistor czy termopara? Ogólnie odczyty termopary są dokładniejsze niż odczyty termistora. Jednak reagują wolniej na zmiany temperatury. Termistory są również ogólnie droższe niż termopary, ze względu na potrzebę zewnętrznego źródła zasilania i obwodów urządzenia. Decyzja o użyciu jednego lub drugiego zależy od konkretnych potrzeb.

Rezystancja termistora zmienia się w zależności od temperatury. łącząc go szeregowo z rezystorem, aby utworzyć dzielnik napięcia, możesz mierzyć temperaturę za pomocą woltomierza. Dla jeszcze dokładniejszych pomiarów może być częścią mostka Wheatstone'a. Są często używane jako czujnik nadmiernej temperatury.

Termopara to para różnych drutów połączonych ze sobą. Po przyłożeniu ciepła generowany jest mały prąd. Ilość prądu jest w przybliżeniu proporcjonalna do temperatury. Działają w wyższych temperaturach niż termistory. Powszechnym zastosowaniem termopary jest detektor na lampce kontrolnej gazu. Jeśli lampka kontrolna zgaśnie, termopara ochładza się, a dopływ gazu zostaje odcięty.