Snímač teploty: princip činnosti a rozsah

V elektrických obvodech ovládání je široce používána ochrana nebo ovládání snímač teploty. Při nastavení nejrůznějších přístrojů je nutné nastavit tepelné režimy. Taková zařízení jsou široce používána v domácích spotřebičích: pračky, televizory, počítače atd. Použití teplotního senzoru zabraňuje mnoha nehodám a šetří drahé vybavení ve výrobě i doma.

Tato zařízení převádějí naměřenou teplotu objektu na analogový nebo reléový signál, což je pochopitelné pro přijímací zařízení. Jsou odlišné ve způsobu, jakým převádějí signál tepla a existuje několik typů:

• Již dávno bylo známo, že když se změní teplota, vnitřní odpor materiálů. Na základě toho byly vytvořeny termoizolační tepelné senzory. Snímač teploty tohoto typu má malé rozměry a dobré výkonnostní charakteristiky. Je v dobrém souladu s provozem v obvodech s nízkým proudem s elektronickými obvody, které izolují jakoukoliv změnu odporu a využívají výsledný signál pro další přeměnu. Nevýhody zahrnují nelinearitu charakteristiky, což vede ke komplikacím schémat pro změnu přijatého signálu.
• Polovodičové tepelné senzory pracují na stejném principu, jsou však mnohem citlivější než tepelné senzory. Mají lineární charakteristiku, jsou snadné dělat doma. Nedostatky zahrnují malý rozsah měřená teplota (-55 až +155).
• Termoelektrické měniče jsou široce používány ve výrobě, například v elektrických obloukových pecích pro řízení procesu. Termočlánky platinových nebo wolframových skupin mají široký teplotní rozsah měření. Mohou pracovat normálně za podmínek, které přesahují teplotu tání mnoha kovů. Snímač teploty tohoto typu se nachází v každodenním životě, lze ho použít k ovládání teploty v sauně.
• Pro dálkové měření teploty se používají speciální přístroje, které detekují tepelné vlny vycházející z vytápěných těles. Teplotní čidlo tohoto typu se nazývá pyrometr. Nevýhody těchto zařízení zahrnují časté zkreslení teplotního pole a snížení stability samotného zařízení.
• Akustické snímače se používají pro měření v plynech a jiných prostředích. Mohou být užitečné, pokud nejsou možné kontaktní metody měření. Princip jejich provozu je založen na změně rychlosti šíření akustických vln v různě ohřátých médiích. Snímače teploty tohoto typu mají velkou chybu. Pro vylepšení výsledků měření jsou často vyžadována opakovaná měření.

Všechny výše uvedené snímače teploty jsou široce používány při navrhování a tvorbě elektronických zařízení s různou mírou složitosti. Bez nich je fungování většiny schém nemožné a hodně závisí na jejich stabilní práci. Při navrhování nejkritičtějších uzlů na základě těchto prvků se často používá duplikace čtení různých senzorů.