Датчики давления и температуры: виды и особенности
Большая часть технологических процессов на современных предприятиях протекает на основе работы датчиков давления и температуры. Это чувствительные элементы, преобразующие определенное воздействие в электрический сигнал.
Датчики давления
Существует 5 основных групп эти датчиков:
1. Электромеханические.
2. Электрические.
3. Механические.
4. Частотные.
5. Оптические.
Одними из самых простых по конструкции являются электромеханические датчики давления. Но их работа будет зависеть от температуры окружающей среды, что является существенным недостатком этих устройств.
В отличие от электромеханических датчиков, механические не реагируют на температуру, но подвержены другому воздействию. Преимуществом является простота конструкции и надежность.
В электрических датчиках давления применяется индуктивный или емкостной способ измерения. Эти устройства обладают сложной конструкцией, но отличаются высокой точностью. Внешние воздействия на них не влияют.
Оптические датчики могут иметь очень маленькие размеры. Например, есть модели, которые проходят через ушко иголки. Их работа заключается в изменении оптических свойств (например, коэффициента прозрачности или преломления света) под воздействием механического усилия.
В свою очередь частотные датчики давления характеризуются высокой степенью точности измерения, но отличаются сложностью настройки. Время отклика также является большим.
Датчики температуры
Работа этих устройств основывается на свойстве материала изменять свои размеры при нагреве или остывании. Как и датчики давления, датчики температуры также делятся на виды. Они бывают:
• механические;
• термопары;
• терморезистивные.
Механические датчики температуры представляют собой латунный штырь или пластину из медь-алюминия, которая может запоминать форму. Если температура меняется, то штырь или пластина деформируется, тем самым воздействуя на кнопку коммутатора. Такое устройство характеризуется простотой конструкции, но при этом порог срабатывания у него только один, и его задают при настройке.
Термопара используется чаще, чем другие виды датчиков. Суть работы такого устройства в следующем: создается проводник из разных металлов, и если его концы отличаются по температуре, то между ними возникает ток. Такой проводник состоит из горячего и холодного конца. Горячим называется тот конец, который располагается в измеряемой среде. А сам регистрирующий прибор подсоединяется к холодному концу.
Терморезистивный датчик температуры может состоять из таких металлов, как медь, платина или никель. При этом проводники могут изготавливаться из кобальта или сплава меди с марганцем. Такие датчики очень точны, а их работа отличается стабильностью.
Самыми дешевыми являются медные датчики. Они могут измерять температуру в диапазоне от - 180 до + 200 градусов. Диапазон измерения никелевых датчиков: от – 60 до +180 градусов Цельсия.