Il sensore di temperatura a termistore è un termometro a sensore che utilizza il principio secondo cui il valore di resistenza di un conduttore o semiconduttore cambia con la temperatura per misurare la temperatura. È ampiamente utilizzato nell'industria, nella ricerca scientifica, in medicina e in altri campi e presenta le caratteristiche di elevata precisione di misurazione, buona stabilità e alta affidabilità. I sensori di temperatura a termistore sono generalmente composti da elementi sensibili (come platino, rame e altri metalli), cavi di collegamento e strumenti di visualizzazione. Possono anche essere collegati a trasmettitori di temperatura per convertire la temperatura in un segnale di corrente standard in uscita.
Il principio di funzionamento del sensore di temperatura a termistore si basa sulla caratteristica che la resistenza dei conduttori metallici cambia con la temperatura. Quando la temperatura di un conduttore metallico aumenta, la vibrazione degli atomi o delle molecole al suo interno si intensifica, impedendo il movimento degli elettroni nel conduttore, aumentando così il valore della resistenza. Al contrario, quando la temperatura diminuisce, il valore della resistenza diminuisce. Misurando il valore di resistenza del materiale, è possibile calcolare il valore di temperatura corrispondente.
1. Campo di misura
Intervallo di temperatura da -200 ℃ a +850 ℃ (alcuni modelli ad alta precisione possono raggiungere da -200 ℃ a 1000 ℃)
Adatto per misurazioni a bassa temperatura, la più bassa può raggiungere 1K
2. Precisione
Precisione di misurazione ±0,1℃ (RTD al platino, come PT100)
La precisione degli RTD di diversi materiali e design varia e la precisione degli RTD in rame può essere ± 1 ℃
3. Materiali degli elementi sensibili
-Platino (Pt): Uno dei materiali più comunemente usati, con buone caratteristiche di temperatura e stabilità, i modelli comuni sono PT10 e PT100
-Rame (Cu): adatto per intervalli di temperatura più bassi, come da -50 ℃ a 150 ℃
-Nichel (Ni): il campo di misurazione è più ristretto, ma la precisione è maggiore, adatta per applicazioni specifiche
4. Metodo di cablaggio
- Sistema a due fili: semplice ma con bassa precisione, adatto per occasioni con bassi requisiti di precisione di misurazione
- Sistema a tre fili: comunemente utilizzato nel controllo dei processi industriali, può eliminare efficacemente l'influenza della resistenza del cavo
- Sistema a quattro fili: la prima scelta per il rilevamento della temperatura ad alta precisione, che può eliminare completamente l'influenza della resistenza del cavo
5. Segnale di uscita
- Segnale di corrente standard: come 4-20 mA, conveniente per la trasmissione a lunga distanza e l'integrazione con i sistemi di controllo
- Segnale digitale: alcuni modelli di fascia alta forniscono interfacce digitali (come I2C, SPI), utili per la comunicazione con computer o contatori intelligenti
6. Caratteristiche elettriche
- Valore di resistenza: ad esempio, il valore di resistenza di PT100 a 0℃ è 100Ω
- Tensione di alimentazione: solitamente tensione CC, l'intervallo dipende dal modello specifico, ad esempio da 2,7 V a 5,5 V
- Consumo energetico: design a basso consumo, alcuni modelli consumano meno di 1μA in modalità standby
7. Requisiti ambientali
Intervallo di temperature di lavoro: dipende dal modello specifico e dall'ambiente di applicazione, solitamente copre un ampio intervallo di temperature
Design impermeabile, antipolvere e anticorrosione, adatto per ambienti industriali difficili
8. Tempo di risposta e stabilità
-Tempo di risposta: dipende dalla struttura e dalle condizioni di misurazione del sensore, almeno 30 minuti per gas statico e almeno 5 minuti per liquido
-Stabilità: capacità di mantenere l'accuratezza della misurazione in condizioni di lavoro a lungo termine, solitamente determinata da materiali e processi
9. Dimensioni e installazione
-Dimensioni: dipende dal modello specifico e dai requisiti dell'applicazione, che vanno dai piccoli chip ai tipi di assemblaggi di grandi dimensioni
-Requisiti di installazione: deve essere installato in un luogo con variazioni di temperatura uniformi, evitare l'installazione su valvole, gomiti, ecc. per garantire una misurazione accurata
Il sensore di temperatura a termistore è ampiamente utilizzato in vari controlli di processi industriali, esperimenti di ricerca scientifica, apparecchiature mediche, lavorazione alimentare, sistemi HVAC, sicurezza antincendio e altri campi. Nella produzione industriale, può essere inserito direttamente in tubi, scambiatori di calore, reattori e altre apparecchiature per monitorare le variazioni di temperatura in tempo reale per garantire la sicurezza della produzione e la qualità del prodotto. Nelle apparecchiature mediche viene utilizzato nei termometri, negli analizzatori del sangue, ecc. per misurare con precisione la temperatura del corpo umano o dei campioni biologici.
