Chcete-li provést spolehlivá měření teploty, prvním krokem je vybrat správný teplotní přístroj, známý také jako teplotní senzor. Termočlánky, termistory, platinové odporové teploměry (RTD) a teplotní integrované obvody patří mezi nejčastěji používané teplotní senzory při testování.
Následuje úvod do charakteristik termočlánků a termistorů.
Termočlánky: Termočlánky jsou nejčastěji používanými snímači teploty při měření teploty. Jejich hlavní předností je široký teplotní rozsah a adaptabilita na různá atmosférická prostředí. Jsou také robustní, levné, nevyžadují žádné napájení a jsou nejlevnější variantou. Termočlánek se skládá ze dvou různých kovových drátů (kov A a kov B) spojených na jednom konci. Když je jeden konec termočlánku zahřátý, existuje potenciálový rozdíl v okruhu termočlánku. Teplotu lze vypočítat pomocí naměřeného rozdílu potenciálů.
Vztah mezi napětím a teplotou však není-lineární. Kvůli tomuto ne-lineárnímu vztahu je pro referenční teplotu (Tref) potřeba druhé měření. Převod napětí-teploty je pak interně zpracován softwarem nebo hardwarem testovacího zařízení, aby se nakonec získala teplota termočlánku (Tx). Jednotky pro sběr dat Agilent 34970A i 34980A mají vestavěné-možnosti měření a zpracování.
Stručně řečeno, termočlánky jsou nejjednodušší a nejuniverzálnější teplotní senzory, ale nehodí se pro vysoce-přesná měření a aplikace.
Na druhé straně termistory používají polovodičové materiály a většinou mají záporný teplotní koeficient, což znamená, že jejich odpor klesá s rostoucí teplotou. Změny teploty způsobují velké změny odporu, což z nich dělá nejcitlivější teplotní senzory. Termistory však mají extrémně špatnou linearitu a jsou vysoce závislé na výrobním procesu. Výrobci neposkytují standardizované profily termistorů.
Termistory jsou velmi malé a rychle reagují na změny teploty. Vyžadují však zdroj proudu a jejich malá velikost je činí extrémně citlivými na chyby vlastního-zahřívání.
Termistory měří absolutní teplotu na dvou vodičích, nabízejí dobrou přesnost, ale jsou dražší než termočlánky a jejich rozsah měřitelných teplot je menší. Běžně používaný termistor má odpor 5 kΩ při 25 stupních, přičemž změna teploty o 1 stupeň způsobí změnu odporu o 200 Ω. Všimněte si, že odpor vodiče 10Ω představuje pouze zanedbatelnou chybu 0,05 stupně. Je ideální pro současné řídicí aplikace vyžadující rychlé a citlivé měření teploty. Jeho malá velikost je výhodná pro-omezené aplikace, ale je třeba zabránit chybám vlastního{11}ohřívání.
Termistory mají také své vlastní měřicí techniky. Jejich malá velikost je výhodou; rychle se stabilizují a nevytvářejí tepelné zatížení. To je však také činí méně odolnými a vysoké proudy mohou způsobit samo-zahřívání. Protože termistor je odporové zařízení, jakýkoli zdroj proudu bude generovat teplo díky energii. Výkon se rovná součinu druhé mocniny proudu a odporu. Proto je nutné použít malý proudový zdroj. Vystavení vysokému teplu způsobí trvalé poškození termistoru.
Tento úvod ke dvěma typům teplotních přístrojů má být užitečný pro vaši práci a studium.