دماسنج های دیجیتال
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۹/۱۲ زمان مطالعه 10 دقیقه
دماسنج های دیجیتال ابزارهای سنجش دما هستند که به راحتی قابل حمل هستند، دارای پروب های دائمی و صفحه نمایش دیجیتال مناسب هستند. نحوه کار دماسنج دیجیتال به نوع سنسور آن بستگی دارد. انواع سنسورها شامل آشکارساز دمای مقاومتی (RTD)، ترموکوپل و ترمیستور است . هر نوع مزایا و معایبی دارد.
نمایش تمام سازندگان دماسنج دیجیتال
انواع دماسنج دیجیتال
آشکارسازهای دمای مقاومتی (RTD) سیم‌پیچ‌های سیمی یا دیگر سرپانتین‌های لایه نازک هستند که با تغییرات دما تغییراتی در مقاومت نشان می‌دهند. آنها دما را با استفاده از ضریب دمایی مثبت مقاومت الکتریکی فلزات اندازه گیری می کنند. هر چه گرمتر شوند، مقدار مقاومت الکتریکی آنها بیشتر می شود. پلاتین متداول ترین ماده مورد استفاده است زیرا در طیف وسیعی از دماها تقریباً خطی است، بسیار دقیق است و زمان پاسخگویی سریعی دارد. RTD ها همچنین می توانند از مس یا نیکل ساخته شوند ، اما این مواد دارای محدوده محدود و مشکلات اکسیداسیون هستند. عناصر RTD معمولا سیم های بلند و فنر مانندی هستند که توسط یک عایق احاطه شده و در یک غلاف فلزی محصور شده اند.
ساخت داخلی معمولی RTD مقاومت الکتریکی-درمان حرارت
از مزایای RTD ها می توان به خروجی پایدار آنها برای مدت زمان طولانی اشاره کرد. همچنین کالیبراسیون آنها آسان است و خوانش های بسیار دقیقی ارائه می دهند. معایب آن شامل محدوده دمای کلی کوچکتر، هزینه اولیه بالاتر و طراحی ناهموار کمتر است.
ترموکوپل ها دقیق هستند، به تغییرات دمایی کوچک بسیار حساس هستند و به سرعت به تغییرات محیط پاسخ می دهند. آنها از یک جفت سیم فلزی غیر مشابه تشکیل شده اند که در یک انتها به هم وصل شده اند. جفت فلزی یک ولتاژ ترموالکتریک خالص بین دهانه خود و با توجه به اندازه اختلاف دما بین انتها ایجاد می کند. اندازه گیری دما با کالیبره کردن دستگاه با دماهای شناخته شده انجام می شود، سپس یکی از اتصالات فلزی روی یخ (یا چیز دیگری با دمای شناخته شده) و دیگری روی جسمی که دمای آن نیاز به شناسایی دارد، قرار می گیرد. ولتاژ نمایش داده شده با استفاده از فرمول کالیبراسیون خوانده می شود و دمای جسم قابل محاسبه است.
از مزایای ترموکوپل ها می توان به دقت بالا و عملکرد قابل اعتماد آنها در محدوده بسیار وسیع دما اشاره کرد. آنها همچنین برای انجام اندازه گیری های خودکار هم ارزان و هم با دوام مناسب هستند. معایب عبارتند از خطاهای ناشی از استفاده از آنها در مدت زمان طولانی و اینکه برای اندازه گیری دو دما لازم است. مواد ترموکوپل در معرض خوردگی هستند که می تواند بر ولتاژ ترموالکتریک تأثیر بگذارد.
ایده اصلی ترموکوپل.
ترموکوپل ها در طیف وسیعی از کلاس ها موجود هستند که هر کدام نشان دهنده دمایی است که دستگاه در آن بیشترین کارایی را دارد.
عناصر ترمیستور حساس ترین حسگرهای دما هستند. ترمیستور وسیله ای نیمه هادی با مقاومت الکتریکی متناسب با دما است. دو نوع محصول وجود دارد.
دستگاه های ضریب دمای منفی (NTC) در سنجش دما مورد استفاده قرار می گیرند و رایج ترین نوع ترمیستور هستند. NTC ها دارای دماهایی هستند که با مقاومت آنها برعکس تغییر می کند، به طوری که با افزایش دما، مقاومت کاهش می یابد و بالعکس. NTC ها از اکسیدهای موادی مانند نیکل، مس و آهن ساخته می شوند.
دستگاه های ضریب دمای مثبت (PTC) در کنترل جریان الکتریکی استفاده می شوند. عملکرد آنها بر خلاف NTC است، زیرا با افزایش دما، مقاومت افزایش می یابد. PTC ها از سیلیکون های حساس به حرارت یا مواد سرامیکی پلی کریستالی ساخته می شوند.
از مزایای آن می توان به اندازه کوچک و درجه پایداری بالای آنها اشاره کرد. NTC ها نیز ماندگاری بالایی دارند و بسیار دقیق هستند. معایب شامل غیر خطی بودن و نامناسب بودن آنها برای استفاده در دماهای شدید است.
مشخصات
از مشخصات مهم دماسنج های دیجیتال می توان به گزینه های نمایشگر، رابط کاربری، خروجی ها و محیط کار اشاره کرد.
گزینه های نمایش
گزینه های نمایش عبارتند از:
نمایش فارنهایت، محدوده نمایش، و تقسیم بندی مقیاس
نمایشگر درجه سانتیگراد، محدوده نمایشگر و تقسیم بندی مقیاس
نمایشگر فارنهایت و سلسیوس
حداکثر/دقیقه خواندن
محدوده نمایش حداقل و حداکثر مقادیر دمایی است که می توان نمایش داد. تقسیم مقیاس کوچکترین تقسیم درجه است که می توان نمایش داد. گاهی اوقات در ابزارهای دیجیتال از آن به عنوان وضوح یاد می شود.
رابط کاربری
گزینه های رابط کاربری عبارتند از:
رابط پنل جلو آنالوگ یا دیجیتال
رابط کامپیوتر
رابط های سریال یا موازی
نرم افزار کاربردی
گزینه های خروجی
گزینه های خروجی بر تعامل کاربر / دستگاه تأثیر می گذارد.
ولتاژ آنالوگ نشان دهنده دمایی است که به عنوان ولتاژ حس می شود، به عنوان مثال 0-10 VDC.
جریان آنالوگ نشان دهنده دمای حس شده به عنوان جریان است، به عنوان مثال 4-20 میلی آمپر.
فرکانس یا فرکانس مدوله شده سیگنالی است که دمای حس شده را نشان می دهد.
سیگنال‌های سوئیچ یا زنگ هشدار طراحی شده‌اند تا به کاربر در هنگام پایان خواندن یا رسیدن به یک مقدار دما، هشدار دهند.
محیط عملیاتی
دمای عملیاتی محدوده دمایی است که دستگاه در آن استفاده خواهد شد. دماسنج ها در مقیاس های مختلفی ارائه می شوند که می توانند در طیف وسیعی از دماها مورد استفاده قرار گیرند.
قابل حمل بودن یک ویژگی مهم است که باید در نظر گرفت که آیا دماسنج روی یک شخص حمل می شود یا ثابت می ماند (یعنی ایستگاه هواشناسی خانه).
ساخت و ساز ضد انفجار دماسنج ضد انفجار وسیله ای است که می تواند در برابر انفجار گازهای درون خود مقاومت کند و از انفجار گازهای اطراف آن در اثر جرقه، جرقه یا انفجار خود ظرف جلوگیری کند و دمای خارجی را حفظ کند که باعث اشتعال محیط اطراف نشود. گازها
دستگاه ضد پاشش یا ضد آب . دماسنج های ضد آب برای کاربردهای شستشو یا محیط مرطوب رتبه بندی می شوند
اگر قرار است دماسنج در یک محیط بالینی یا در صنایع غذایی و نوشیدنی استفاده شود، ضدعفونی کردن یک ویژگی مهم است.
قرار گرفتن در معرض آب و هوا می تواند بر طول عمر دماسنج تأثیر بگذارد. دماسنج‌هایی که برای شهاب‌سنج‌ها یا در محیط‌های بیرونی استفاده می‌شوند باید در برابر آب و رطوبت آب بندی شوند و همچنین به اندازه کافی برای مواجهه با بادهای شدید، برف و نور مستقیم خورشید مطالعه شوند.
ویژگی ها
از نظر ویژگی های تخصصی، محصولات ممکن است شامل یا ارائه دهند:
دیتالوگر یا قابلیت جمع آوری داده ها
ثبت مقادیر حداقل و حداکثر
تایمر و شمارنده داخلی
توانایی انجام توابع ریاضی یا آماری
قابلیت های خودآزمایی یا تشخیصی
با باتری کار می کند
برنامه های کاربردی
کاربردهای رایج برای دماسنج های دیجیتال عبارتند از:
پزشکی - دماسنج های دیجیتال اغلب در تنظیمات بالینی بیماران استفاده می شود.
دماسنج های HVAC - برای کاربردهای HVAC مانند نظارت بر کانال یا فلوم رتبه بندی شده است.
کاربردهای بهداشتی – دماسنج های بهداشتی برای مصارف بهداشتی مانند کاربردهای غذایی یا دارویی درجه بندی می شوند.
استفاده در خانه - شامل دماسنج های دیجیتالی است که برای مراقبت های بهداشتی در خانه، پخت و پز، و نظارت بر دما بر روی لوازم خانگی مانند یخچال یا استخر استفاده می شود.
آزمایشگاه - شامل نظارت بر آزمایش ها و واکنش های شیمیایی و همچنین حفظ یک محیط آزمایشگاهی بهینه است.
سرویس غذا - از دماسنج برای شناسایی کامل پخت و پز و بهداشت مواد تشکیل دهنده استفاده می کند.
دماسنج های هواشناسی - دمای هوا، جو و آب را نشان می دهد.
منبع