چكيده :

براي اندازه گيري دما انواع مختلفي از حسگر ها وجود دارد. برخي از حسگر ها نوع قديمي تر عبارتند از ترموكوپل ها RTD ها و ترميستورها . اين حسگر ها به دليل محاسن و كارايي زياد به طور گسترده به كار مي روند.

مقدمه :

نسل جديد حسگرها مانند حس گر هاي مدار مجتمع و ابزار هاي سنجش دما به روش تابش تنها براي تعداد محدودي از كاربردها شناخته شده است و مورد استفاده قرار مي گيرد. انتخاب نوع حسگر بستگي به ميزان دقت محدوده دمايي سرعت پاسخ اتصال حرارتي محيط    ( از نظر شيميايي الكتريكي و يا فيزيكي بودن ) و همچنين قيمت دارد .

شرح و توصيف :

همينطور كه در جدول زير ملاحظه مي كنيد براي اندازه گيري دماهاي پايين و بسيار بالا مناسبترين انتخاب ترموكوپل ها مي باشند . محدوده اندازه گيري معمول ترموكوپل ها بين     270 -  تا 2600+ است. ترموكوپل ارزان و بسيار مقاوم است و مي توان از انها در بسياري از محيط هاي فيزيكي و شيميايي استفاده كرد . براي عملكرد انها نياز به تغذيه خارجي و جود ندارد و دقت انها معمولا مثبت منفي يك درجه است .

RTD ها در محدوده دماهاي مياني از 200- تا600+ سانتيگراد بكار مي روند. اين حسگر هادقت بالا معمولاً در محدود مثبت منفي 2 درجه سانتيگراد را دارا مي باشند . RTD ها همچنين مي توانند در بيشتر محيط هاي فيزيكي و شيميايي استفاده شوند ولي به اندازه ترموكوپل ها مقاوم نيستند.
ترميستورها در كاربردهاي دمايي پايين تا مياني در محدوده 50- تا 200+ بكار مي روند اين حسگر هابه اندازه ترموكوپل ها و RTD ها مقاوم نيستند و نمي توان از انها به راحتي در محيط هاي شيميايي استفاده كرد. ترميستورها ارزان قيمت هستند.
حس گرهاي نيمه هادي در كاربردهايي با دماي پايين و در محدوده 40- تا 125+ بكار مي روند اتصال انها با محيط كامل نيست . قيمت ارزاني دارند و در بعضي از مدل ها مستقيم و بدون نياز به مبل A/D به كامپيوتر وصل مي شوند.

مزايا و معايب حسگر ها :

خطاهاي اندازه گيري:

منابع مختلفي مي تواند براي ايجاد خطا در حين اندازه گيري دما وجود داشته باشد كه برخي از خطاهاي مهم توضيح داده مي شود.

خطا هاي تنظيم :

خطاهاي تنظيم در اثر خطاهاي انحراف و خطاي خطي پديد مي آيد .اين خطاها در اثر چرخه هاي طولاني حرارتي ايجاد مي شود و معمولا سازندگان توصيه مي كنند كه ابزار اندازه گيري را هر چند وقت يك بار تنظيم كنيد . در زمان تعويض حسگراز همان نوع حتما بايد عمل تنظيم مجددا صورت پذيرد. RTD ها دقيقترين و پايدار ترين حسگرها هستند.

ايجاد حرارت در اثر عمل حس گر :

RTD ها ترميستورها و حس گرهاي نيمه هادي براي خواندن خارجي نياز به منبع تغذيه خارجي دارند. اين منبع مي تواند سبب گرم شدن حسگرو در عمل خواندن خطا ايجاد كند.

اغتشاش الكتريكي :

اغتشاش الكتريكي ( noise ) سبب ايجاد خطا در اندازه گيري مي شود . ترموكوپل ها ولتاژ بسيار پاييني توليد مي كنند و به همين دليل اغتشاش مي تواند به راحتي بر اندازه گيري انها اثر بگذارد . با استفاده از فيلترهاي پايين گذر دور نگه داشتن حسگر ها و سيم ها از ابزار هاي الكتريكي مي توان اين مقدار را به حداقل رساند.

فشار مكانيكي:

برخي حسگر ها مثل RTD ها به فشار مكانيكي حساس هستند و وقتي در معرض فشار قرار مي گيرند خروجي هاي نادرست ايجاد مي كنند . با اجتناب از تغير فرم حسگر استفاده نكردن از مواد چسبنده براي اتصال ثابت حسگرو استفاده از ترموكوپل كه حساسيت كمتري نسبت به فشار مكانيكي دارند مي توانند راه گشاي باشد .