Mikä on lämpötila-anturi

Lämpötila-anturi on anturi, joka tunnistaa lämpötilan ja muuntaa sen käyttökelpoiseksi lähtösignaaliksi. Lämpötila-anturi on lämpötilan mittauslaitteen ydinosa. Mittausmenetelmän mukaan se voidaan jakaa kosketustyyppiin ja kosketuksettomaan tyyppiin, ja anturimateriaalien ja elektronisten komponenttien ominaisuuksien mukaan se voidaan jakaa lämpövastukseen ja termopariin.

Yhteyden tyyppi

Kosketuslämpötila-anturin tunnistusosalla, joka tunnetaan myös lämpömittarina, on hyvä kosketus mitattavaan kohteeseen.
Lämpömittarit saavuttavat lämpötasapainon johtumalla tai konvektiolla, joten lämpömittarin arvo voi suoraan edustaa mitattavan kohteen lämpötilaa. Yleensä mittaustarkkuus on suurempi. Lämpömittari voi myös mitata lämpötilan jakautumista kohteen sisällä tietyllä lämpötila-alueella. Mutta liikkuvalle kappaleelle kohteen pieni kohde tai pieni lämpökapasiteetti tuottaa suuren mittausvirheen, yleisesti käytetty lämpömittari bimetallilämpömittari, lasinestelämpömittari, painelämpömittari, vastuslämpömittari, termistori ja termopari. Niitä käytetään laajasti teollisuudessa, maataloudessa, kaupassa ja muilla aloilla. Ihmiset käyttävät usein näitä lämpömittareita jokapäiväisessä elämässään. Kryogeenisen teknologian laajalla soveltamisella maanpuolustustekniikassa, avaruustekniikassa, metallurgiassa, elektroniikassa, elintarvike-, lääketieteessä, petrokemianteollisuudessa ja muilla aloilla sekä suprajohtavuusteknologian tutkimuksella on kehitetty kryogeeninen lämpömittari alle 120K lämpötilojen mittaamiseen. Kuten matalan lämpötilan kaasulämpömittari, höyrynpainelämpömittari, akustinen lämpömittari, paramagneettinen suolalämpömittari, kvanttilämpömittari, matalan lämpötilan lämpövastus ja matalan lämpötilan termopari. Matalan lämpötilan lämpömittari vaatii pienen koon lämpötila-anturielementin, suuren tarkkuuden, hyvän toistuvuuden ja vakauden. Huokoisesta korkean piidioksidilasin hiiletyssintrauksesta valmistettu hiiltyneen lasin vastus on eräänlainen matalan lämpötilan lämpömittarin lämpötila-anturielementti, jota voidaan käyttää lämpötilan mittaamiseen alueella 1,6–300 K.

Kontaktiton tyyppi
Sen herkkä elementti ja mitattu esine eivät kosketa kontaktia, joka tunnetaan myös nimellä kontaktiton lämpömittaripöytä. Laite soveltuu liikkuvien esineiden, pienten kohteiden ja kohteiden, joiden lämpökapasiteetti on pieni tai nopea lämpötilan muutos (transientti), pintalämpötilan mittaamiseen. Sitä voidaan käyttää myös lämpötilakentän lämpötilajakauman mittaamiseen.

Yleisimmin käytetyt kosketuksettomat lämpömittarit perustuvat mustan kappaleen säteilyn peruslakeihin ja niitä kutsutaan radiometrisiksi lämpömittareiksi. Säteilylämpömittari sisältää luminanssimenetelmän (katso optinen pyrometri), säteilymenetelmän (katso säteilypyrometri) ja kolorimetrisen menetelmän (katso kolorimetrinen lämpömittari). Kaikenlaisilla säteilylämpötilan mittausmenetelmillä voidaan mitata vain vastaava valoisuuslämpötila, säteilylämpötila tai kolorimetrinen lämpötila.

Kosketuksettoman lämpötilamittauksen edut: Mittauksen ylärajaa ei rajoita lämpötila-anturielementin lämpötilankestoaste, joten mitattavissa olevalla maksimilämpötilalla ei periaatteessa ole mitään rajaa. Korkealle yli 1800 asteen lämpötilalle käytetään pääasiassa kosketuksetonta lämpötilan mittausta. Infrapunatekniikan kehittyessä säteilylämpötilan mittaus on vähitellen laajentunut näkyvästä valosta infrapunaan, ja sitä on käytetty 700 astetta huoneenlämpötilaan korkealla resoluutiolla.