חיישני טמפרטורה חיוניים לחיי היומיום. הם מודדים את כמות החום שמערכת או חפץ מפיצים, ובדרך כלל מפעילים אזעקה כאשר שינוי טמפרטורה חורג מההנחיות של היישום. לכן, חיישני טמפרטורה חיוניים לאפשרות הזמן לנקוט בפעולה מונעת. מאמר זה בוחן את הסוגים של ארבעת חיישני הטמפרטורה העיקריים, את השיקולים לשימוש בכל אחד מהם, ואת היתרונות של יישומיהם.
מהו חיישן טמפרטורה?
חיישן טמפרטורה הוא מכשיר חשמלי המודד את טמפרטורת האוויר, הנוזל והחומר המוצק במגוון רחב של תעשיות ויישומים. הוא מתפקד באמצעות מדידת טמפרטורה ניתנת לקריאה על מד מאותות חשמליים המופקים בתוך בדיקת טמפרטורה. עקרון העבודה של החיישן תלוי במתח על פני הדיודה בתוך בדיקת הטמפרטורה. השינוי בטמפרטורה עומד ביחס ישר להתנגדות הדיודה. לדוגמה, ככל שהטמפרטורה חמה יותר, ההתנגדות גבוהה יותר, ולהיפך. עכשיו בואו נבחן רגע את הסוגים השונים של חיישני טמפרטורות.
1. חיישן טמפרטורת מגע
חיישני טמפרטורת מגע משמשים למטרת יצירת מגע תרמי טוב עם חפץ, נוזל או גז. הם משמשים לזיהוי הטמפרטורה כאשר היא צפויה מתחת ל-1,700 מעלות) או מעל ארבעים מעלות. חיישנים אלו מורכבים מתרמיסטורים, צמדים תרמיים וגלאי טמפרטורת התנגדות.
2. חיישני טמפרטורה ללא מגע
כפי שהמונח מרמז, חיישן טמפרטורה ללא מגע אינו חייב להימצא במגע ישיר עם האובייקט הנמדד. הוא מיוצר בטכנולוגיית אינפרא אדום למדידת טמפרטורת פני השטח מרחוק. היישומים של חיישן זה מיועדים לתרחישים הבאים:
- האובייקט הנמדד נע.
- מגע עלול לגרום נזק לבדיקת הטמפרטורה או לחפץ, למשל אם החפץ חם מאוד.
- מגע עלול לשנות את הטמפרטורה.
- צריך למדוד שטח גדול.
- האובייקט רחוק או קשה לגישה, כמו בחלל.
3. גלאי טמפרטורת התנגדות
גלאי טמפרטורת התנגדות משנים את ההתנגדות של אלמנטים שונים ישירות עם הטמפרטורה. הגלאי מורכב מזכוכית או קרמיקה עם חוט כרוך סביבו לדיוק רב יותר, ונחשב לסוג המדויק ביותר של חיישני טמפרטורות. לצד הדיוק הגבוה, חיישן טמפרטורה זה מאפשר השגת קריאות יציבות, תגובות שניתנות לחזרה, וניתן להשתמש בו בטווח טמפרטורות רחב.
4. תרמיסטורים (מקדמי טמפרטורות שליליות)
תרמיסטורים פועלים על עקרון התנגדות שמשתנה עם הטמפרטורה. מכיוון שיש לחיישני טמפרטורות אלו קשר טמפרטורה לא ליניארית, יש לתקן אותם על מנת לפרש את הנתונים במדויק. קשר זה פירושו שחיישני טמפרטורת מסוג תרמיסטור יכולים לספק וריאציה גדולה של התנגדות על פני טווח עבודה קטן של טמפרטורה, וזו הסיבה שהם משמשים למדידת טמפרטורה ביישומי היי-טק ויישומי קביעת נקודות.
יישומים של חיישני טמפרטורה
חיישני טמפרטורה שימושיים ביותר כדי לתת מענה לצרכים מסחריים וצרכניים כאחד, וזו הסיבה שהם משמשים בתעשיות וביישומים הבאים:
- יישומים תעשייתיים לשליטה בחום של רדיאטורים חשמליים.
- יישומים רפואיים לניטור מדידות טמפרטורה במכשירי MRI וסורקי אולטרסאונד.
- יישומי מעבדה בתעשיית התרופות ובקרת טמפרטורה סביבתית במעבדות.
- במחשבים, למניעת התחממות יתר.
- בתעשיות מזונות ומשקאות, חיישן לחות מיועד למטרות סניטריות ומזעור פסולת.
