Un sensor de temperatura es un sensor que detecta la temperatura y la convierte en una señal de salida utilizable. El sensor de temperatura es la parte central del instrumento de medición de temperatura. De acuerdo con los métodos de medición se puede dividir en contacto y sin contacto tipo de dos categorías, de acuerdo con los materiales del sensor y las características de los componentes electrónicos se dividen en resistencia térmica y termopar.

El sensor de temperatura es el primer tipo de sensor desarrollado y más utilizado. La cuota de mercado de los sensores de temperatura supera con creces la de otros sensores. Desde el comienzo del siglo 17, la gente ha utilizado la temperatura para hacer mediciones. Con el apoyo de la tecnología de semiconductores, el sensor de termopar de semiconductores, el sensor de temperatura de unión PN y el sensor de temperatura integrado se han desarrollado en este siglo. En consecuencia, el sensor de temperatura acústica, el sensor infrarrojo y el sensor de microondas se han desarrollado de acuerdo con la ley de interacción entre onda y materia.

El sensor de temperatura es el más comúnmente utilizado entre los diversos tipos de sensores. El sensor de temperatura moderno tiene una forma muy pequeña, lo que lo hace más ampliamente utilizado en varios campos de la práctica de la producción, también ha proporcionado la innumerable comodidad y la función para la vida de las personas.

Hay cuatro tipos principales de sensores de temperatura: termopares, termistores, detectores de temperatura de resistencia (RTD) y sensores de temperatura IC. El sensor de temperatura IC incluye salida analógica y salida digital de dos tipos.

La parte de prueba del sensor de temperatura de contacto tiene un buen contacto con el objeto medido, también conocido como termómetro.

Los termómetros logran el equilibrio térmico por conducción o convección, de modo que la temperatura del objeto medido puede ser indicada directamente por el termómetro. En general, la precisión de la medición es alta. En un cierto rango de medición de temperatura, el termómetro también puede medir la distribución de la temperatura dentro del objeto. Sin embargo, para cuerpos en movimiento, objetivos pequeños u objetos con pequeña capacidad calorífica, habrá grandes errores de medición, los termómetros comunes incluyen termómetros bimetálicos, termómetros líquidos de vidrio, termómetros de presión, termómetros de resistencia, termistores y termopares. Son ampliamente utilizados en la industria, la agricultura, el comercio y otros sectores. Estos termómetros también se utilizan a menudo en la vida diaria. Con la amplia aplicación de la tecnología criogénica en los campos de la ingeniería de defensa, la tecnología espacial, la metalurgia, la electrónica, la industria alimentaria, medicinal y petroquímica, y el desarrollo de la tecnología superconductora, se han desarrollado termómetros criogénicos que miden temperaturas inferiores a 120K, como termómetros de gas criogénicos, termómetros de presión de vapor, termómetros acústicos, termómetros de sal paramagnéticos, termómetros cuánticos, resistencias térmicas criogénicas, termopares criogénicos etc.. El termómetro de baja temperatura requiere un volumen pequeño, alta precisión, buena reproducibilidad y estabilidad del sensor de temperatura. La resistencia térmica del vidrio carburado hecha por carbonización y sinterización de vidrio poroso de alta sílice es una especie de elemento de detección de temperatura del termómetro de baja temperatura, que se puede utilizar para medir la temperatura en el rango de 1.6 ~ 300K.

Su elemento sensible y el objeto medido no se ponen en contacto entre sí, también conocido como instrumento de medición de temperatura sin contacto. Este instrumento se puede utilizar para medir la temperatura superficial de objetos en movimiento, objetivos pequeños y objetos con pequeña capacidad calorífica o con un cambio de temperatura rápido (transitorio).

Los termómetros sin contacto más comúnmente utilizados se denominan termómetros de radiación, que se basan en la Ley Fundamental de la radiación de cuerpo negro. La termometría de radiación incluye la luminosidad (ver pirómetro óptico), la radiación (ver pirómetro de radiación) y la colorimetría (ver termómetro colorimétrico). Todo tipo de métodos de termometría de radiación solo pueden medir la temperatura de luz, la temperatura de radiación o la temperatura colorimétrica correspondientes. La temperatura verdadera se mide sólo para los cuerpos negros (objetos que absorben toda la radiación y no la reflejan). Para determinar la temperatura real de un objeto, se debe corregir la emisión de la superficie del material. La emisividad superficial de los materiales depende no solo de la temperatura y la longitud de onda, sino también del estado de la superficie, la película de recubrimiento y la microestructura, por lo que es difícil de medir con precisión. En la producción automática, la termometría de radiación se utiliza a menudo para medir o controlar la temperatura superficial de algunos objetos, como la temperatura de rodadura del acero en la metalurgia, la temperatura de balanceo, la temperatura de forja y la temperatura de varios metales fundidos en el horno de fundición o crisol. En estos casos específicos, es muy difícil medir la emisividad de la superficie del objeto. Para la medición automática y el control de la temperatura de la superficie sólida, se puede formar una cavidad de cuerpo negro junto con la superficie medida mediante el uso de un espejo adicional. El efecto de la radiación adicional puede aumentar la radiación efectiva y el coeficiente de emisión efectivo de la superficie medida. El coeficiente de emisión efectivo se utiliza para corregir la temperatura medida, y se puede obtener la temperatura real de la superficie medida. El espejo adicional más típico es el espejo semiesférico. La energía de radiación difusa de la superficie medida cerca del centro de la esfera es reflejada de nuevo a la superficie por el Espejo Hemisférico para formar radiación adicional. Para las mediciones radiométricas de la temperatura real del gas y los medios líquidos, se puede formar una cavidad de cuerpo negro insertando un tubo de material resistente al calor a una cierta profundidad. Se calcula el coeficiente de emisión efectivo de la cavidad del cilindro después del equilibrio térmico con el medio. Este valor se puede utilizar en la medición y control automático para corregir la temperatura en la parte inferior de la cavidad (es decir, la temperatura del medio) para obtener la temperatura real del medio.

Ventajas de medición de temperatura sin contacto: la medición del límite superior no es sensible a la tolerancia de temperatura del sensor de temperatura, por lo que no hay límite a la temperatura máxima medida en principio. Para la alta temperatura por encima de 1800 °c, se utiliza principalmente el método de medición de temperatura sin contacto. Con el desarrollo de la tecnología infrarroja, la termometría de radiación se extiende gradualmente de la luz visible al infrarrojo, y se ha utilizado por debajo de 700 °C a temperatura normal con alta resolución.

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