Mis on õhutemperatuuri andurid?

Õhutemperatuuri andurid hõlmavad mitmesuguseid seadmeid, mis on sageli ette nähtud ümbritseva või ümbritseva õhutemperatuuri mõõtmiseks. Neid saab kasutada ka tavalistes tööstuslikes seadetes, näiteks autode sissepritsega mootorites, et arvutada õhutihedust, et auto pardaarvuti saaks reguleerida kütusevoolu, vähendades seda õhutiheduse vähenemisel, et vältida võimsuse kadu. Mõned kõige levinumad temperatuuriandurite tüübid on termopaarid, takistuslikud temperatuuriseadmed (RTD), infrapunaandurid, termomeetrid ja ränidioodid.

Termopaarid töötavad kahe erinevat tüüpi metalli kokkupuutel, mis paisuvad ja tõmbuvad kokku erineva kiirusega sõltuvalt temperatuurist. Neid kasutatakse sageli termostaatidena, mis on temperatuuritundlikud lülitid, kuid neid saab kasutada ka õhutemperatuuri anduritena tänu nende võimele mõõta laias temperatuurivahemikus 32° Fahrenheiti (0° Celsiuse järgi) kuni 2,102° Fahrenheiti (1,150 kraadini). °C) või rohkem. Termopaari õhutemperatuuri andureid kasutatakse kõrge temperatuuriga keskkondades, näiteks ahjudes, kuid need ei ole väga head kraadi murdosa väikeste keskkonnamuutuste mõõtmiseks.

Takistuslikud temperatuuriseadmed ja termistorid mõõdavad aine elektritakistuse suurenemist või vähenemist temperatuuri tõustes. RTD-d on väikeste temperatuurimuutuste korral täpsemad kui termopaarid, kuid ei saa mõõta nii kõrgeid ega madalaid temperatuure kui termopaarid. Samuti kipuvad need olema pikaajalisemad ja stabiilsemad kui termopaarid, kuigi nende näidud võivad olla disaini- ja keskkonnatingimuste tõttu ekslikud. Kuna ümbritsev elektrimüra neid ei mõjuta, kasutatakse RTD-sid sageli õhutemperatuuri anduritena tööstuslikes keskkondades, kus on võimsad mootorid või kõrgepingevool.

Infrapuna temperatuuriandurid on kaudsed mõõtmisseadmed, mis ei vaja füüsilist kontakti mõõdetava materjaliga, kuna need mõõdavad selle tekitatavat soojuskiirgust, mida sageli nimetatakse musta keha kiirguseks. Seetõttu on need kasulikud äärmuslikes keskkondades, kus teised andurid võiksid rikki minna, näiteks ahjudes, kus temperatuur võib ületada 5,000° Fahrenheiti (2,760° Celsiuse järgi) ja tööstuslikes protsessides, kus toimub kiiresti kuumutamine ja jahutamine. Ränidioodiandurid töötavad infrapunaanduritele vastupidises äärmuses ja on kasulikud äärmise külma mõõtmisel. Kuigi neid kasutatakse keskkooli teaduskatsetes õhutemperatuuri anduritena, kasutatakse neid sagedamini vedelate krüogeensete gaaside (nt vedel lämmastik, hapnik, vesinik ja heelium) mõõtmiseks.

Termomeetrid, termistorid ja RTD-d on kõige sagedamini kasutatavad õhutemperatuuri andurite tüübid ning neid kasutatakse sageli ka vedeliku ja tahke aine temperatuuri mõõtmiseks. Tüüpilised termomeetrid töötavad, mõõtes suletud torus vedela elavhõbeda või orgaanilise punase vedeliku paisumist ja kokkutõmbumist välisõhu temperatuuri muutudes. Autode õhutemperatuuri andurid on tavaliselt termistorid. Olenemata sellest, kas need mõõdavad heitgaase, sisselaskeõhu voolu või mootori jahutusvedelikku, töötavad need kõik samal põhimõttel, et kui ümbritseva keskkonna temperatuur soojeneb, tekib anduri takistus ja selle pingesignaal, mida see arvuti juhtseadmetele väljastab, väheneb.