כדי לבצע מדידות טמפרטורה אמינות, השלב הראשון הוא בחירת מכשיר הטמפרטורה הנכון, הידוע גם כחיישן טמפרטורה. צמדים תרמיים, תרמיסטורים, מדי חום להתנגדות פלטינה (RTDs) ו-ICs של טמפרטורה הם בין חיישני הטמפרטורה הנפוצים ביותר בבדיקה.
להלן מבוא למאפיינים של צמדים תרמיים ותרמיסטורים.
צמדים תרמיים: צמדים תרמיים הם חיישני הטמפרטורה הנפוצים ביותר במדידת טמפרטורה. היתרונות העיקריים שלהם הם טווח טמפרטורות רחב והתאמה לסביבות אטמוספריות שונות. הם גם חזקים, זולים, אינם דורשים אספקת חשמל, והם האפשרות הזולה ביותר. צמד תרמי מורכב משני חוטי מתכת שונים (מתכת A ומתכת B) המחוברים בקצה אחד. כאשר קצה אחד של הצמד התרמי מחומם, קיים הבדל פוטנציאלי במעגל הצמד התרמי. ניתן לחשב את הטמפרטורה באמצעות הפרש הפוטנציאל הנמדד.
עם זאת, הקשר בין מתח וטמפרטורה אינו-ליניארי. בגלל הקשר הלא -ליניארי הזה, יש צורך במדידה שנייה עבור טמפרטורת ייחוס (Tref). המרת הטמפרטורה של המתח- מעובדת באופן פנימי על ידי התוכנה או החומרה של ציוד הבדיקה כדי להשיג לבסוף את טמפרטורת הצמד התרמי (Tx). גם ליחידות Agilent 34970A וגם ל-34980A יש יכולות מדידה ועיבוד מובנות-.
בקיצור, צמדים תרמיים הם חיישני הטמפרטורה הפשוטים והמגוונים ביותר, אבל הם אינם מתאימים למדידות ויישומים-בדיוק גבוה.
תרמיסטורים, לעומת זאת, משתמשים בחומרים מוליכים למחצה ובעיקר בעלי מקדם טמפרטורה שלילי, כלומר ההתנגדות שלהם יורדת ככל שהטמפרטורה עולה. שינויי טמפרטורה גורמים לשינויי התנגדות גדולים, מה שהופך אותם לחיישני הטמפרטורה הרגישים ביותר. עם זאת, לתרמיסטורים יש ליניאריות גרועה ביותר והם תלויים מאוד בתהליך הייצור. היצרנים אינם מספקים פרופילי תרמיסטור סטנדרטיים.
תרמיסטורים קטנים מאוד ומגיבים במהירות לשינויי טמפרטורה. עם זאת, הם דורשים מקור זרם, וגודלם הקטן הופך אותם לרגישים ביותר ל-שגיאות חימום עצמיות.
תרמיסטורים מודדים טמפרטורה מוחלטת על שני חוטים, ומציעים דיוק טוב, אך הם יקרים יותר מצמדים תרמיים, וטווח הטמפרטורות הניתן למדידה קטן יותר. לתרמיסטור נפוץ יש התנגדות של 5kΩ ב-25 מעלות, כאשר שינוי טמפרטורה של מעלה 1 גורם לשינוי התנגדות של 200Ω. שימו לב שהתנגדות העופרת של 10Ω מציגה רק שגיאה זניחה של 0.05 מעלות. זה אידיאלי עבור יישומי בקרת זרם הדורשים מדידת טמפרטורה מהירה ורגישה. הגודל הקטן שלו מועיל ליישומים{10}}מוגבלים מקום, אבל יש למנוע שגיאות חימום עצמי{11}.
לתרמיסטורים יש גם טכניקות מדידה משלהם. הגודל הקטן שלהם הוא יתרון; הם מתייצבים במהירות ואינם יוצרים עומס תרמי. עם זאת, זה גם הופך אותם לפחות חזקים, וזרמים גבוהים יכולים לגרום לחימום עצמי-. מכיוון שתרמיסטור הוא התקן התנגדות, כל מקור זרם יפיק חום עקב כוח. כוח שווה למכפלת ריבוע הזרם וההתנגדות. לכן, יש להשתמש במקור זרם קטן. חשיפה לחום גבוה תגרום לנזק קבוע לתרמיסטור.
מבוא זה לשני סוגים של מכשירי טמפרטורה נועד להיות מועיל לעבודה וללימודים שלך.