Ak chcete vykonať spoľahlivé meranie teploty, prvým krokom je výber správneho teplotného prístroja, známeho aj ako teplotný senzor. Termočlánky, termistory, platinové odporové teplomery (RTD) a teplotné integrované obvody patria medzi najčastejšie používané teplotné senzory pri testovaní.
Nasleduje úvod do charakteristík termočlánkov a termistorov.
Termočlánky: Termočlánky sú najčastejšie používané snímače teploty pri meraní teploty. Ich hlavnou výhodou je široký teplotný rozsah a prispôsobivosť rôznym atmosférickým prostrediam. Sú tiež robustné, lacné, nevyžadujú napájanie a sú najlacnejšou možnosťou. Termočlánok pozostáva z dvoch rôznych kovových drôtov (kov A a kov B) spojených na jednom konci. Keď je jeden koniec termočlánku zahrievaný, existuje potenciálny rozdiel v okruhu termočlánku. Teplotu možno vypočítať pomocou nameraného rozdielu potenciálov.
Vzťah medzi napätím a teplotou však nie je-lineárny. Kvôli tomuto nelineárnemu vzťahu je pre referenčnú teplotu (Tref) potrebné druhé meranie. Konverzia napätia-teploty sa potom interne spracuje softvérom alebo hardvérom testovacieho zariadenia, aby sa nakoniec získala teplota termočlánku (Tx). Jednotky na zber údajov Agilent 34970A aj 34980A majú vstavané-možnosti merania a spracovania.
Stručne povedané, termočlánky sú najjednoduchšie a najuniverzálnejšie snímače teploty, ale nie sú vhodné na-vysoko presné merania a aplikácie.
Na druhej strane termistory používajú polovodičové materiály a väčšinou majú negatívny teplotný koeficient, čo znamená, že ich odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Zmeny teploty spôsobujú veľké zmeny odporu, čo z nich robí najcitlivejšie snímače teploty. Termistory však majú extrémne zlú linearitu a sú vysoko závislé od výrobného procesu. Výrobcovia neposkytujú štandardizované profily termistorov.
Termistory sú veľmi malé a rýchlo reagujú na zmeny teploty. Vyžadujú však zdroj prúdu a ich malá veľkosť ich robí mimoriadne citlivými na chyby vlastného{1}}ohrievania.
Termistory merajú absolútnu teplotu na dvoch vodičoch, ponúkajú dobrú presnosť, ale sú drahšie ako termočlánky a ich merateľný teplotný rozsah je menší. Bežne používaný termistor má odpor 5 kΩ pri 25 stupňoch, pričom zmena teploty o 1 stupeň spôsobí zmenu odporu o 200 Ω. Všimnite si, že odpor vodiča 10Ω predstavuje len zanedbateľnú chybu 0,05 stupňa. Je ideálny pre súčasné riadiace aplikácie vyžadujúce rýchle a citlivé meranie teploty. Jeho malá veľkosť je výhodná pre aplikácie s obmedzeným priestorom{10}, ale je potrebné zabrániť chybám{11}samovoľného zahrievania.
Termistory majú tiež svoje vlastné meracie techniky. Ich malá veľkosť je výhodou; rýchlo sa stabilizujú a nevytvárajú tepelné zaťaženie. Vďaka tomu sú však aj menej odolné a vysoké prúdy môžu spôsobiť samo-zahrievanie. Pretože termistor je odporové zariadenie, každý zdroj prúdu bude generovať teplo vďaka energii. Výkon sa rovná súčinu druhej mocniny prúdu a odporu. Preto je potrebné použiť malý prúdový zdroj. Vystavenie vysokej teplote spôsobí trvalé poškodenie termistora.
Tento úvod k dvom typom teplotných prístrojov má byť nápomocný pri vašej práci a štúdiu.