Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

БЕСПРОВОДНЫЕ ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУР

Скогорев С.А. 1 Каботько К.И. 1 Колмаков В.О. 2
1 студент
2 Красноярский институт железнодорожного транспорта, - филиал Иркутского государственного университета путей сообщения, г. Красноярск
Датчики измерения температуры – это такие устройства, которые измеряют температуру на данный и отмечают разницу между необходимой и текущей температурой. Это особенно необходимо в различных промышленных процессах, где контроль температуры имеет большое значение. Такой датчик можно использовать независимо или использовать с компьютеризированной системой автоматизации процесса. С такой системой процессов в контроле температуры, при помощи получения информации от датчиков могут выдаваться предупреждения системе в случае тревожных изменений температуры процесса. Актуальность рассматриваемой темы заключается в том, что датчики температур применяются в разных областях: от измерения комнатной температуры до измерения температуры в системах воздушного или водяного охлаждения. Вообще , существует две категории датчиков температуры — контактные и бесконтактные. Как следует, измерение температуры в контактных датчиках температуры осуществляется посредством физического контакта с объектом или раствором, а в случае бесконтактных датчиков для измерения температуры используются ИК-волны или звуковые волны, исходя из чего следует что, физический контакт не требуется
преобразователи температур
измерительные преобразователи
датчики температур
1 Датчики и микроконтроллеры. Часть 1. Матчасть / Geektimes. – http://www.geektimes.ru/post/255116/.
2 Общие понятия об усилителях электрических сигналов, основные параметры, классы усиления. – http://mylektsii.ru/3-58940.html.
3 Датчик температуры. Виды, характеристики, принцип действия температурных датчиков – http://www.eti.su/articles/izmeritelnaya_tehnika/izmeritelnaya-tehnika_443.html.
4 ГОСТ Р 8.585-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования, М.: Изд-во стандартов, 2010. 82 с.
5 ГОСТ 24855-81. Преобразователи измерительные тока, напряжения, мощности, частоты, сопротивления аналоговые. Общие технические условия, М.: Изд-во стандартов,1983. 31 с

Беспроводные датчики температур – это устройства, которые отслеживают и фиксируют данные температуры

Целью предоставленной работы является преимущество разработки системы передачи данных с практической стороны.

Для достижения цели были поставлены такие задачи как:

1. Провести аналитический обзор средств измерения;

2. Дать характеристику безопасности жизни при работе с устройствами.

Средства измерения – это технические средства, которые используют для измерения и имеющие нормированные метрологические характеристики. В зависимости от предназначения и конструктивного исполнения средства измерения подразделяются на два класса:

1. Эталон;

2. Мера.

Измерительные преобразователи – это средства, которые служат для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобной для обработки, хранения, дальнейшего преобразования или передачи и имеющие нормированные метрологические характеристики.

Преобразователи различаются по месту, занимаемому в измерительной цепи (первичное и промежуточное), а также по функциональному назначению. Преобразователь, воспринимает измерительную величину, т.е. стоит первым в измерительной цепи – называется первичным. Последующие преобразователи называются промежуточными.

Большое количество технологических процессов идет по пути автоматизации. Также, управление многочисленными механизмами, агрегатами и машинами немыслимо без точных измерений всевозможных физических величин. Немаловажными являются измерение давления, измерение угловой скорости, а также линейной и другие. Но самыми распространенными (около 50%) являются температурные измерения.

Существует большое количество датчиков температуры, котороые построенны с использованием различных физических законов.

Датчики температуры для промышленного применения, можно выделить их основные классы: кремниевые датчики температуры, биметаллические датчики, жидкостные и газовые термометры, термоиндикаторы, термисторы, термопары, термопреобразователи сопротивления, инфракрасные датчики.

Кремниевые датчики температуры используют зависимость сопротивления полупроводникового кремния от температуры:

Диапазон измеряемых температур для таких датчиков составляет от -50 до +150 °С.

Биметаллический датчик температуры, как следует из названия, сделан из двух разнородных металлических пластин, скрепленных между собою.

Рисунок 1 – Биметаллический датчик температуры

В биметаллических датчиках пластинки замыкают или размыкают контакты реле и таким образом двигают стрелку индикатора. Диапазон работы биметаллических датчиков от -40 до +550 °С.

Термопреобразователи сопротивления. Принцип действия термопреобразователей сопротивления (терморезисторов) основан на изменении электрического сопротивления проводников и полупроводников в зависимости от температуры. Платиновые терморезисторы предназначены для измерения температур в пределах от 260 до 1100 °С.

Рисунок 2 – Термопреобразователь сопротивления

Жидкостные и газовые термометры наиболее старые типы датчиков температуры. Первая шкала температуры была предложена Фаренгейтом в начале 18-го века именно для жидкостного термометра. Жидкостные термометры используют эффект расширения жидкостей при повышении температуры. Для измерений низких температур, например в криогенной технике, может быть использован жидкий неон, а для измерения высоких температур обычно используют галлий, который находится в жидком состоянии уже от 20 °С. В газовых термометрах используется эффект расширения, при переходе вещества из жидкого в газообразное состояние. Диапазон измерений для жидкостных и газовых термометров от -200 до +500 °С. Термометры этого класса обычно применяются для визуального контроля температуры, либо в качестве термостатов в различных нагревателях и холодильной технике.

Рисунок 3 – Жидкостные и газовые термометры

Безопасность жизнедеятельности – это система законодательных, социально-экономических, организационных, технологических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Нормальные условия на рабочем месте:

1. Температура окружающего воздуха не должна опускаться ниже +18 С и не должна превышать +22 С;

2. Относительная влажность воздуха до 80 %;

3. Атмосферное давление 100±4 кПа.

Рабочие места проектируются с учетом усредненных антропометрических данных человека.

В ходе написания статьи были сформулированы следующие выводы:

1. Произведен аналитический обзор в котором были рассмотрены следующие вопросы: понятие, структура и области применения цифрового средства измерения, обзор первичных измерительных преобразователей температуры;

2. Охарактеризована безопасность жизнедеятельности при работе с устройством.

Таким образом, в ходе работы были выполнены поставленные задачи.


Библиографическая ссылка

Скогорев С.А., Каботько К.И., Колмаков В.О. БЕСПРОВОДНЫЕ ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУР // Международный студенческий научный вестник. – 2022. – № 6. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=21089 (дата обращения: 25.02.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674