خانه » بلاگ » سنسور دما چیست؟

سنسور دما چیست؟

انواع سنسور دما

مقدمه

یکی از پرکاربردترین و اساسی ترین حسگر ها در دنیای اتوماسیون ، سنسورهای دما هستند. این سنسورها وظیفه اندازه گیری دمای یک جسم یا محیط را بر عهده دارند

از این نوع محصولات، در ساخت برخی تجهیزات مانند: سیستم های برودتی و خانه های هوشمند هم استفاده می‌شود. در واقع این سنسورها، دما را اندازه گیری و آشکار می سازند. انواع سنسور دما مدل های مختلفی دارند که در ادامه به برخی از آنها اشاره می کنیم. ما در این آموزش در مورد انواع سنسور دما و نحوه عملکرد آنها، علاوه برای توضیحات فنی مورد نیاز، قیمت سنسور دما را برای شما ارائه خواهیم کرد.

با ما همراه باشید در پادکست شماره چهار

دانلودلینک مستقیم پادکست شماره چهار : سنسور دما چیست؟

سنسور دما چیست؟

یکی از ابزارهایی که در فرآیند صنعتی و غیرصنعتی بسیار نقش حیاتی ایفا می کنند، سنسورهای دما هستند. انواع سنسورهای دما در بازار وجود دارند که با توجه به عملکرد ، دارای مزایا و معایب مختلفی هستند.سنسورهای دما برای حفظ دمای یک محیط در تجهیزات مختلف استقاده می شود از جمله : تولید داروها ، صنایع غذایی، خودروسازی ، پزشکی و هوافضا

همچنین این سنسورها در سیستم های نظارت و کنترل فرآیند حساس به دما . پیشگیری از گرمای بیش از حد سیستم ها مورد استفاده قرار می گیرند.انواع سنسورهای دما، جزء پرکاربردترین سنسور ها هستند که در برخی پروژه های صنعتی و غیرصنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

نحوه عملکرد انواع سنسور دما

در بیشتر فعالیت‌های صنعتی از مهمترین تجهیزات، باید به سنسورهای دما اشاره کرد. استفاده از این تجهیزات باعث می شود، تا دمای انواع مایعات یا جامدات به صورت دقیق اندازه گیری شوند. البته که انواع مختلفی از این محصولات دارای مزایا و معایب خاص به خود هستند. اگر می خواهید عملکرد انواع سنسور دما متناسب باشد، باید به عوامل گوناگونی توجه کنید. بازه زمانی، پایداری، خطی بودن و حساسیت از عوامل معیار سنجش سنسور دما هستند.

ضمن اینکه باید ذکر شود انواع سنسور دما، باید به یک سیستم کنترلی متصل شوند که بر پایه plc و یا dcs کار می کند. برای عملکرد بهتر این قطعه باید اتصال مستقیم سیم ها به سیستم کنترلی انجام شود. در روش سنجش دما با سیستم کنترلی، نیاز به کارت مبدل دما نیز می باشد. وجود کوچکترین تغییرات دما با استفاده از سنسورهای دما مشخص می شود. مدل های گوناگون از سنسور دما دارای واحدهای مشخص هستند.

خریداران باید بر حسب نوع کالای خود مدل سنسور مورد نظر را تعیین کنند .به طور مثال عملکرد سنسور دما در وسایل برودتی با ساختمان ها متفاوت است. هر کدام از این سنسورها دارای قطعات خاص به خود هستند. مثلاً سنسورهای دمای ترموکوپل، برای محیط هایی که دارای اثر خورندگی بالا هستند مناسب نمی باشند. دلیل مناسب نبودن این کالاها در محیط های با فشار بالا و خورندگی، نداشتن غلاف و محافظ است.

انواع سنسورهای دمای صنعتی که در انواع مختلف طراحی شده اند، دارای دقت قابل قبول و مناسبی هستند. این سنسورها با استفاده از یک سیستم تجهیزات اندازه گیری دما به نام RTD تجهیز شده اند. در واقع با استفاده از این محصول می‌توان میزان دما را متناسب با فضا اندازه گیری نمود.

عرضه انواع سنسورهای دما مرغوب

بررسی انواع سنسور دما

سنسورهای دما دارای انواع گوناگونی هستند که هر کدام بسته به کاربرد، مشخصه‌های خاص به خود را دارند. به طور کلی باید بدانید که این سنسورها به دو دسته تقسیم بندی می شوند.

• سنسور تماسی :

این مدل سنسور ها همانطور که از نامشان پیداست، باید با جسم تماس فیزیکی مستقیم داشته باشند. در واقع سنسور های تماسی، با برخورد فیزیکی به جسم موجب هدایت برای پایش تغییر دما می گردند.

• سنسور غیر تماسی :

در این مدل سنسور از تابش و همرفت برای نظارت بر تغییرات دما استفاده می‌نمایند. این نوع سنسورها را می‌توان، برای آشکار نمودن انرژی تابشی انواع مایع ها و گازها به هنگام تغییرات دما استفاده کرد.

انواع رایج سنسورهای دما :

ترموکوپل (Thermocouple): ترموکوپل یکی از مهمترین و پرکاربردترین انواع سنسور دما می باشد . این سنسور به طور متداول برای سنجش دما در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.

برای خرید انواع ترموکوپل کلیک کنید.

عملکرد ترموکوپل :

ترموکوپل ها دارای دو سیم فلزی متفاوت هستند که در یک نقطه به هم متصل می شوند. زمانی که این اتصال در معرض حرارت قرار می گیرد ، ولتاژ الکتریکی تولید می شود. این ولتاژ تولید شده بر اثر اختلاف دما از محل اتصال نقطه گرم و سرد به وجود می آید. به این پدیده ترموالکتریک یا سیبک ((Seebeck) گفته می شود.

مطالعه کنید: ویژگی های ترموکوپل

ویژگی ترموکوپل : این سنسور محدوده دمایی از 200- تا 1750 درجه سانتی گراد ، دقت پایین 0.5 تا 5 درجه سانتیگراد را دارا می باشد.
مزایا : این نوع سنسور دارای ساختار مقاوم ، پاسخگویی سریع و بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی می باشد.
معایب و محدودیت ها : حساس به تداخل الکترومغناطیسی ، عمر فیزیکی کوتاه مدت ، نیاز به کالیبراسیون ، نامناسب برای محیط های با خورندگی بالا
کاربردها : خودروسازی ، صنایع غذایی ، توربین های گاز ، کوره ها ، دیگ ها، اجاق ها ، دماسنج ، صنایع شیمیایی ، نفت و گاز ، صنایع فولاد و ذوب آهن

سنسور های RTD:

در این نوع سنسور ، مقاومت رابطه مستقیمی با دما دارد. یعنی افزایش دما باعث افزایش مقاومت می شود.

عملکرد سنسورهای RTD :

این سنسورها از جنس فلزات خاص مانند پلاتین، مس یا نیکل هستند و با تغییر دما ، مقاومت الکتریکی به صورت خطی تغییر می کند. با افزایش دما ضریب دما مثبت می شود. در واقع افزایش دما باعث افزایش مقاومت می شود و بالعکس

ویژگی های سنسور : محدوده دمایی 200- تا 600 درجه سانتی گراد ، پایداری بالا نسبت به ترموکوپل

مزایا : دارای دقت ، حساسیت و پایداری بالا و طولانی مدت ، خروجی خطی ، تکرارپذیی عالی

معایب و محدودیت ها : پاسخ دهی آهسته ، اثر خود گرمایشی ، نیاز به منبع تغذیه خارجی ، طول عمر کوتاه به دلیل شکنندگی و حساس به خورندگی ، هزینه و نگهداری بالا

کاربردها : سیستم های هوا فضا ، پزشکی و دارویی ، فرآوری مواد غذایی و تمام صنایعی که نیاز به دقت بالا و دریفت کم دارند.

برای خرید سنسورهای RTD کلیک کنید.

ترمیستور (Thermistor – Thermal Resistor):

ترمیستور یا مقاومت حرارتی یک قطعه پسیو می باشد که مقاومت آن در شرایط دمایی مختلف تغییر می کند.

عملکرد ترمیستور :

این سنسور ساخته شده از مواد نیمه رسانا مانند سرامیک یا پلیمر است. نحوه عملکرد این سنسور بدین گونه است که با تغییرات دما ، مقاومت نیز تغییر می کند. در بسیاری از ترمیستورها با افزایش دما ، مقاومت کاهش می یابد. تغییرات مقاومت با تغییر دما به صورت غیر خطی می باشد.

ویژگی‌ها: دارای ابعاد و اندازه کوچک ، دقت اندازه گیری معمولی(0.5+- تا 1.5+- درجه سانتی گراد ) ، محدوده دمایی 0 تا 100 درجه ، اندازه و ابعاد کوچک ، دقت خوب در محدوده دمایی محدود (معمولاً 0 تا 100 درجه سانتی‌گراد)، دقت اندازه گیری در حد ±0.05 تا ±1.5 درجه سانتی‌گراد.

مزایا : قیمت پایین نسبت به ترموکوپل و RTD ، حساسیت و زمان پاسخ دهی بالا

معایب و محدودیت ها : محدوده دمایی پایین ، آسیب پذیر ، غیر خطی بودن مقاومت و دما

کاربردها : مورد استفاده در تجهیزات کوچک ، قابلیت افزایش یا کاهش حرارت در لوازم خانگی ، باتری شارژی ، قابلیت حفاظت مدار در برابر اضافه بار ، مناسب برای سیستم های هواشناسی و مانیتورینگ لوازم خانگی

سنسورهای بر پایه نیمه هادی:

عملکرد : این نوع سنسور تشکیل شده از دو دیود با حساسیت ولتاژی است که بر تغییرات دما نظارت می کند. سنسورهای نیمه هادی بر روی IC قرار دارند

ویژگی ها : پاسخ دهی به صورت خطی ،

مزایا : دارای ابعاد کوچک ، مقرون به صرفه و خروجی بدون استفاده از مدارت واسط

معایب : دقت پایین ، زمان پاسخگویی بسیار طولانی، محدودیت در طیف دما ، نیاز به منبع تغذیه خارجی و کالیبراسیون

کاربردها :کامپیوتر ، سیستم های خودرو ، گوشی های هوشمند ، مناسب محیطهایی که نیاز به هزینه کم و اندازه کوچک دارند.

سنسورهای مادون قرمز :

عملکرد : این نوع از سنسورها بدون تماس فیزیکی و با استفاده از تشعشعات فروسرخ دما را اندازه گیری می کنند.

ویژگی ها: اندازه گیری بدون تماس و از راه دور

مزایا : اندازه گیری دقیق ، زمان پاسخ دهی سریع ، عدم استفاده از منبع تغذیه خارجی و محدوده دمایی گسترده

معایب و محدودیت ها : حساس به گرد و غبار و رطوبت ، دارای هزینه بالا و نصب پیچیده ، نیاز به کالیبراسیون و تداخل با تشعشعات سایر منابع مادون قرمز

کاربردها : سیستم های کنترل از راه دور ، سیستم های دید در شب ، دوربین ها و تمام سیستم هایی که بدون تماس قابل اندازه گیری باشد

ترموستات (Thermostat):

ترموستات یکی از انواع سنسور الکترومکانیکی است که از دو فلز مس و نیکل تولید می شود. این دو فلز به یکدیگر متصل شده اند که در زمان قرار گرقتن در معرض دما ، حرکت خمشی مکانیکی را به وجود می آورد.

عملکرد ترموستات :

این سنسور در زمان مواجهه با گرما با استفاده از دو فلز که در بالا اشاره شده ، حرکت خمشی مکانیکی ایجاد می کند. این حرکت در ترموستات به عنوان کلید الکتریکی برای کنترل دما استفاده می شود. دو نوع عملکرد در ترموستات وجود دارد : ضربه ای و تدریجی

ویژگی : این ترموستات فرمان روشن و خاموش شدن را به سیستم های گرمایش خانگی می فرستد
مزایا : ساده
معایب و محدودیت ها : دقت پایین

سنسورهای بی متال :

عملکرد : این ترموستات ، با دو فلز با ضریب انبساط متفاوت ساخته می شود

کاربردها : مناسب سیستم هشدار آتش نشانی ، صنایع غذایی

مهم ترین کاربردهای سنسور دما در صنعت :

حفظ کننده درجه حرارت در تجهیزات
جلوگیری از انتشار دمای بیش از حد
تولید داروهای پزشکی
جهت تمیز کزدن تجهیزات
مورد استفاده در سیستم های برودتی
کنترل کیفی مواد غذایی و نطارت بر تجهیزات این صنعت
پر کاربرد در خانه های هوشمند

مزایای استفاده از سنسور دما

انواع گوناگون از سنسور دما دارای یک سیستم کنترلی متصل به خود هستند. این محصولات جزء مناسب ترین قطعات، برای استفاده در محصولات و قطعات صنعتی می باشند. این گیرنده های دما، در فضاهای مختلف تعبیه می شوند. این قطعه ها مزایا و ویژگی‌های بسیار زیادی دارند.

دقت بالا: خروجی سیگنال ها دارای ماهیت خاص به خود هستند. معمولاً گیرنده های سیگنالی دما برای حفظ این ماهیت استفاده می‌ شوند و دقت بسیار بالایی دارند.
ایمنی داشتن بالای آنها نسبت به نویز: سیگنال های سنسور دما پایین تر هستند و به همین دلیل هم به نویز ها حساس می باشند. این گیرنده های سیگنالی موجب ارتقاء سطح سیگنال ها می شوند و با استفاده از فیلتر مخصوص، موجب پیشگیری از عبور نویز می گردند.
قابلیت انعطاف پذیری بالا: به دلیل اینکه گیرنده های سیگنالی می‌توانند، موجب خروجی های آنالوگ و دیجیتال گردند، به هنگام خاموشی های اضطراری هشدار می دهند. این سیگنال ها یک سیستم کنترلی با قابلیت انعطاف پذیری بالا هستند. ترموکوپل ها از جمله انواع سنسور دما با قابلیت انعطاف پذیری زیاد می باشند.
مقرون به صرفه و مناسب سنسور دما: از دیگر مزایای این سنسورها باید به قیمت آنها اشاره کرد. این محصولات مستقیم به کارت های دما وصل میشوند. وجود کارت دما عیب‌یابی و همچنین هزینه تعمیر و نگهداری را کمتر میکند. به همین دلیل استفاده از این محصولات، منجر به صرفه جویی در هزینه ها می شود.

چه عواملی در انتخاب سنسور دما موثر است؟

انتخاب سنسور دما به عوامل مختلفی از جمله : دما و شرایط محیطی مورد نیاز (خوردگی ،فشار و لرزش)، زمان پاسخ دهی ، پایدار بودن و قابلیت تکرار ، هزینه و پیچیده بودن مدار بستگی دارد.

به عنوان مثال : ترموکوپل برای محیط هایی با دمای بالا مناسب هستند و RTD ها دارای دقت بالاتری هستند.

در محیط هایی که دارای دمای پایین و زمان پاسخ دهی سریع هستند ، ترمیستورها گزینه بهتری هستند.

سنسورهای IC برای محیط هایی با کاربردهای کم هزینه و کوچک مناسب هستند.

نکات مهم در انتخاب سنسور دما

انتخاب نوع سنسور دما بستگی به نیاز پروژه، محدوده دمایی، دقت مورد نیاز، سرعت پاسخ‌دهی، محیط عملیاتی و هزینه دارد.
در محیط‌ های با فشار بالا و خورندگی، سنسورهای ترموکوپل بدون غلاف و محافظ مناسب نیستند.
سنسورهای دما معمولا به یک سیستم کنترلی (PLC یا DCS) متصل می‌شوند و ممکن است به کارت مبدل دما نیاز داشته باشند.

قیمت انواع مختلف سنسور دما در سایت های معتبر فروش

قیمت سنسور دما در مرکز فروش آنلاین سنسور به صورت روزانه درج می شود. نرخ این محصولات با توجه به نوع آنها مختلف است. البته سنسورهایی که ولتاژ و جریان بالاتری دارند، قیمت بیشتری هم خواهند داشت. فاکتور دیگر در تعیین قیمت سنسور، نوع تماسی و غیر تماسی آنها است. البته که قیمت سنسور به مواد اولیه به کار رفته در تولید آن هم بستگی دارد. سنسورهای دارای جنس مسی و نیکل قیمت بالاتری دارند. خرید عمده این محصولات در بسیاری از مواقع، قیمت مناسبی خواهد داشت. در ثبت سفارش عمده این سنسورها، ارسال آنها رایگان میشود.

قیمت انواع سنسور دما در فروشگاه اینترنتی کنترل۲۴ بسیار ارزانتر از دیگر مراکز فروش این کالا است. دلیل قیمت ارزان این محصول، خرید بدون واسطه و مستقیم آنها از تولید کنندگان است. در این مجموعه فروش اینترنتی، بهترین برند های سنسور موجود هستند. شما می توانید با مراجعه به این سایت، مدلهای مختلف از این محصولات را مشاهده کنید. مراجعه کردن به این سایت فروش باعث می‌شود تا در مورد انواع سنسور دما اطلاعات زیادی به دست آورید. امروزه بیشتر شرکت های بزرگ صنعتی، برای خرید سنسور در تنوع بالا، به این مجموعه اینترنتی مراجعه می‌کنند.

سوالات متداول در مورد سنسور دما

وظیفه اصلی سنسور دما چیست؟

وظیفه اصلی سنسورهای دما ، سنجش میزان گرما یا سرما در یک شی یا محیط و تبدیل اطلاعات به سیگنال های قابل خواندن می باشد

عملکرد ترموکوپل را توضیح دهید

عملکرد ترموکوپل بر اساس پدیده ترموالکتریک است .این پدیده از اتصال دو فلز متفاوت که در معرض دما قرار میگیرد، ناشی می شود.

سنسورهای RTD چه مزیتی نسبت به ترموکوپل ها دارند؟

دقت و پایداری بسیار بالاتر نسبت به ترموکوپل
خروجی خطی تر نسبت به ترموکوپل

چرا ترمیستورها برای اندازه گیری در فضاهای وسیع مناسب نیستند؟

زیرا مقاومت الکتریکی آن ها با تغییرات دمایی به صورت غیر خطی تغییر می کند. همچنین محدوده دمایی کارکرد آن ها نیز محدود است

سنسورهای مبتنی بر نیمه هادی (IC) چه مزایایی از نظر اندازه و هزینه دارد؟

اندازه کوچک
هزینه کمتر
خروجی مستقیم
بدون نیاز به مدارات واسط پیچیده

تفاوت اصلی در سنسورهای تماسی و غیر تماسی در چیست؟

سنسورهای تماسی برای سنجش میزان دما نیاز به تماس فیزیکی و مستقیم یا جسم دارد در حالی که سنسورهای غیر تماسی بدون تماس فیزیکی و با استفاده از تابش ، دما را اندازه گیری می کنند.

نتیجه گیری

سنسورهای دما با توجه به اندازه گیری دقیقی که دارند ، امکان نظارت ، کنترل و بهینه سازی فرآیندهای گوناگون را فراهم می کنند. این تجهیز صنعتی نقش حیاتی در صنعت ایفا می کنند و دارای گستردگی زیادی هستند. این سنسورها علاوه بر اندازه گیری کمیت های فیزیکی برای جمع اوری داده های سیستم های هوشمند نیز به کار می روند.

با توجه به روند رو به رشد اتوماسیون و هوشمندسازی سیستم ها ، انتظار می رود که کاربرد و اهمیت سسنور دما نیز افزایش پیدا کند.

سنسور دما ها در برند ها و قیمت های مختلفی در بازار وجود دارد. برخی از این برند ها آتونیکس ، داتکسل ، جومو و… است.

برای خرید سنسور دما به سایت کنترل24 مراجعه کنید یا از طریق لینک زیر با کارشناسان ما در ارتباط باشید.