Зачем измерять температуру
О необходимости проведения измерений люди задумались очень давно. И чем дальше уходила наука, тем более точные измерения требовались ученым. Так постепенно возникали и усовершенствовались приборы для измерения температуры, влажности, давления, движения, скорости и многие другие.
Температура - один из основных параметров, который необходимо было научиться измерять и держать под контролем. Если не брать во внимание привычные домашние термометры, то гораздо более сложные и высокоточные измерители температуры можно встретить на любом промышленном предприятии.
Практически невозможно назвать технологический процесс, который люди не стремились бы автоматизировать. Но любая автоматизация требует контроля, который осуществляется путем измерения различных физических величин, будь то давление, скорость, влажность или температура. Кстати, на температурные измерения приходится добрая половина подобных измерений. Так, на средней атомной станции наберется около полутора тысяч контрольных точек, а на опасном химическом производстве таких измерителей температуры еще больше.
Безопасность превыше всего.
Как измеряют температуру
Температуру измеряют при помощи датчиков. Датчик - это специальное устройство, которое способно воспринимать внешние физические воздействия и преобразовывать их в электрический сигнал. В частности, температурные датчики являются преобразователями температуры.
Полученный в результате температурного воздействия на датчик электрический сигнал может быть преобразован через специальные электронные устройства в напряжение, ток или заряд, т.е. в определенный формат выходного сигнала.
Существует большое количество типов температурных датчиков, которые отличаются как физическими принципами работы, так и материалами, из которых они изготавливаются. Часто датчики температуры размещают в труднодоступных местах, например, в атомных реакторах или плавильных печах. Но при помощи температурных датчиков решаются и гораздо более простые повседневные задачи, например, с их помощью происходит регулировка температуры воды в отопительной системе, без них не обходятся даже современные стиральные машины, электрические духовые шкафы или варочные панели.
Такое разнообразие функций и задач, которые выполняют датчики температуры, сказывается на их ассортименте. В зависимости от назначения и области применения конкретного датчика он будет обладать определенным набором технических характеристик.
Датчики температуры могут существенно отличаться друг от друга, прежде всего, диапазоном измерений, точностью, помехоустойчивостью и быстродействием. Тем не менее, все температурные датчики работают по одному принципу: принципу преобразования. Другими словами, измеряемая температура при помощи первичного преобразователя преобразуется в электрическую величину.
Почему именно в электрическую? Во-первых, электрический сигнал можно довольно просто передавать на большие расстояния. Во-вторых, электрический сигнал легко обрабатывать, что обеспечивает высокую точность измерений.
Классификация датчиков температуры
Можно найти множество классификаций температурных датчиков разной степени дифференциации. Мы предлагаем разделить датчики на две группы: пассивные и активные.
Пассивный датчик не требует дополнительный источник энергии. Пассивные датчики, как правило, максимально просты с точки зрения конструкции. Основным функциональным элементом в них является сенсор (термосопротивление). В результате воздействия температуры, терморезистор меняет свое сопротивление.
Чтобы получить показания проведенных температурных измерений, к пассивным датчикам дополнительно подключают преобразователи температуры. Существует специальная тарировочная таблица, в которой указаны значения термосопротивлений в Ом относительно температуры. Прибор сопоставляет полученное значение терпосопротивления с указанным в таблице и отражает показания на своем дисплее или в виде аналогового, цифрового сигнала. К пассивным датчикам температуры, представленным на нашем сайте, прилагается руководство по эксплуатации, в котором можно посмотреть таблицу сопротивлений, например, здесь.
Стандартная таблица термосопротивлений выглядит так:
| Temp, oC | Pt100 | Pt500 | Pt1000 | Ni1000 |
Ni1000 TK5000 Ohm |
NTC 1kOhm Ohm |
NTC 1,8kOhm Ohm |
NTC 2kOhm Ohm |
NTC 3kOhm Ohm |
NTC 5kOhm Ohm |
NTC 8kOhm kOhm |
| -50 | 80,31 | 401,55 | 803,10 | 743,00 | 790,88 | 32886,00 | 77977,20 | 200338,00 | 333914,00 | 537,83 | |
| -40 | 84,27 | 421,35 | 842,70 | 791,00 | 830,83 | 18641,00 | 43039,60 | 100701,00 | 167835,00 | 269,71 | |
| -30 | 88,22 | 441,10 | 882,20 | 842,00 | 871,69 | 10961,00 | 24651,20 | 53005,00 | 88342,00 | 141,72 | |
| -20 | 92,16 | 460,80 | 921,60 | 893,00 | 913,48 | 6662,00 | 14614,90 | 29092,00 | 48487,00 | 77,70 | |
| -10 | 96,09 | 480,45 | 960,90 | 946,00 | 956,24 | 4175,00 | 8400,00 | 8946,90 | 16589,00 | 27649,00 | 44,27 |
| 0 | 100,00 | 500,00 | 1000,00 | 1000,00 | 1000,00 | 2961,00 | 5200,00 | 5642,00 | 9795,20 | 16325,40 | 26,13 |
| 10 | 103,90 | 519,50 | 1039,00 | 1056,00 | 1044,79 | 1781,00 | 3330,00 | 3656,90 | 5971,12 | 9951,80 | 15,92 |
| 20 | 107,79 | 538,95 | 1077,90 | 1112,00 | 1090,65 | 1205,00 | 2200,00 | 2431,10 | 3748,10 | 6246,80 | 9,99 |
| 21 | 108,18 | 540,90 | 1081,80 | 1117,80 | 1095,32 | 1164,00 | 2120,00 | 2344,88 | 3598,48 | 5997,44 | 9,59 |
| 22 | 108,57 | 542,85 | 1085,70 | 1123,60 | 1099,99 | 1123,00 | 2040,00 | 2258,66 | 3448,86 | 5748,08 | 9,19 |
| 23 | 108,96 | 544,80 | 1089,60 | 1129,40 | 1104,65 | 1082,00 | 1960,00 | 2172,44 | 3299,24 | 5498,72 | 8,80 |
| 24 | 109,35 | 546,75 | 1093,50 | 1135,20 | 1109,32 | 1041,00 | 1880,00 | 2086,22 | 3149,62 | 5249,36 | 8,40 |
| 25 | 109,74 | 548,70 | 1097,40 | 1141,00 | 1113,99 | 1000,00 | 1800,00 | 2000,00 | 3000,00 | 5000,00 | 8,00 |
| 26 | 110,13 | 550,63 | 1101,26 | 1147,00 | 1118,71 | 966,84 | 1736,00 | 1930,90 | 2883,36 | 4805,60 | 7,69 |
| 27 | 110,51 | 552,56 | 1105,12 | 1153,00 | 1123,44 | 933,68 | 1672,00 | 1861,80 | 2766,72 | 4611,20 | 7,38 |
| 28 | 110,90 | 554,49 | 1108,98 | 1159,00 | 1128,26 | 900,52 | 1608,00 | 1792,70 | 2650,08 | 4416,80 | 7,06 |
| 29 | 111,28 | 556,42 | 1112,84 | 1165,00 | 1132,89 | 867,36 | 1544,00 | 1723,60 | 2533,44 | 4222,40 | 6,75 |
| 30 | 111,67 | 558,35 | 1116,70 | 1171,00 | 1137,61 | 834,20 | 1480,00 | 1654,50 | 2416,80 | 4028,00 | 6,44 |
| 40 | 115,54 | 577,70 | 1155,40 | 1230,00 | 1185,71 | 589,20 | 1040,00 | 1150,70 | 1597,50 | 2662,40 | 4,26 |
| 50 | 119,40 | 597,00 | 1194,00 | 1291,00 | 1234,97 | 424,00 | 740,00 | 816,40 | 1080,30 | 1800,49 | 2,88 |
| 60 | 123,34 | 616,20 | 1232,40 | 1353,00 | 1285,44 | 310,40 | 540,00 | 590,10 | 746,12 | 1243,53 | 1,99 |
| 70 | 127,07 | 635,00 | 1270,00 | 1417,00 | 1337,14 | 231,00 | 402,00 | 433,90 | 525,49 | 875,81 | 1,40 |
| 80 | 130,89 | 654,45 | 1308,90 | 1483,00 | 1390,12 | 174,50 | 306,00 | 324,20 | 376,85 | 628,09 | 1,01 |
| 90 | 134,70 | 673,50 | 1347,00 | 1549,00 | 1444,39 | 133,60 | 240,00 | 245,80 | 274,83 | 458,06 | 0,73 |
| 100 | 138,50 | 692,50 | 1385,00 | 1618,00 | 1500,00 | 103,70 | 187,00 | 189,00 | 203,59 | 339,32 | 0,54 |
| 110 | 142,29 | 711,00 | 1422,00 | 1688,00 | 1556,98 | 81,40 | 149,00 | 147,10 | 153,03 | 255,03 | 0,41 |
| 120 | 146,06 | 730,00 | 1460,60 | 1760,00 | 1615,36 | 64,70 | 118,00 | 115,90 | 116,58 | 194,30 | 0,31 |
| 130 | 149,82 | 749,10 | 1498,20 | 1883,00 | 1675,18 | 51,90 | 95,00 | 89,95 | 149,91 | 0,24 | |
| 140 | 153,58 | 767,90 | 1535,80 | 1909,00 | 1736,47 | 42,10 | 77,00 | 70,22 | 117,04 | 0,19 | |
| 150 | 157,31 | 786,55 | 1573,10 | 1987,00 | 1799,26 | 34,40 | 64,00 | 55,44 | 92,39 | 0,15 |
| Temp. oC |
NTC 10kOhm kOhm |
NTC 15kOhm |
NTC 20kOhm |
NTC 30kOhm |
NTC 47kOhm Ohm |
NTC 50kOhm Ohm |
KTY81-210 Ohm |
KTY11-6 Ohm |
KTY81-110 Ohm |
KTY81-121 Ohm |
NTC 10kPRE kOhm |
LM235Z mVoit |
| -50 | 667,83 | 1667,57 | 2497,83 | 3152,41 | 4168,93 | 1068,65 | 1035,91 | 515,00 | 510,00 | 441,30 | 2232,00 | |
| -40 | 335,67 | 813,44 | 1219,17 | 1595,52 | 2033,61 | 1158,95 | 1139,27 | 567,00 | 562,00 | 239,80 | 2332,00 | |
| -30 | 176,68 | 415,48 | 622,94 | 843,12 | 1038,70 | 1269,25 | 1250,39 | 624,00 | 617,00 | 135,20 | 2432,00 | |
| -20 | 96,97 | 221,30 | 331,88 | 463,40 | 553,24 | 1385,15 | 1396,25 | 684,00 | 677,00 | 78,91 | 2532,00 | |
| -10 | 55,30 | 122,47 | 183,70 | 264,03 | 306,18 | 1508,65 | 1495,86 | 747,00 | 740,00 | 47,54 | 2632,00 | |
| 0 | 32,65 | 70,20 | 105,31 | 155,48 | 175,51 | 1639,60 | 1630,21 | 815,00 | 807,00 | 29,49 | 2732,00 | |
| 10 | 19,90 | 30,40 | 41,56 | 62,35 | 94,38 | 103,90 | 1778,10 | 1772,32 | 886,00 | 877,00 | 18,79 | 2832,00 |
| 20 | 12,49 | 18,80 | 25,35 | 38,02 | 58,91 | 63,49 | 1924,15 | 1922,17 | 961,00 | 951,00 | 12,26 | 2932,00 |
| 21 | 11,99 | 18,12 | 24,28 | 36,42 | 56,53 | 60,79 | 1939,32 | 1937,74 | 968,80 | 958,80 | 11,81 | 2942,00 |
| 22 | 11,49 | 17,44 | 23,21 | 34,81 | 54,15 | 58,09 | 1954,49 | 1953,30 | 976,60 | 966,60 | 11,36 | 2952,00 |
| 23 | 11,00 | 16,76 | 22,14 | 33,21 | 51,76 | 55,40 | 1969,66 | 1968,87 | 984,40 | 974,40 | 10,90 | 2962,00 |
| 24 | 10,50 | 16,08 | 21,07 | 31,60 | 49,38 | 52,70 | 1984,83 | 1984,43 | 992,20 | 982,20 | 10,45 | 2972,00 |
| 25 | 10,00 | 15,40 | 20,00 | 30,00 | 47,00 | 50,00 | 2000,00 | 2000,00 | 1000,00 | 990,00 | 10,00 | 2982,00 |
| 26 | 9,61 | 14,72 | 19,18 | 28,77 | 45,15 | 47,94 | 2015,56 | 2015,95 | 1008,00 | 997,80 | 9,64 | 2992,00 |
| 27 | 9,22 | 14,04 | 18,36 | 27,53 | 43,29 | 45,88 | 2031,12 | 2031,91 | 1016,00 | 1005,60 | 9,28 | 3002,00 |
| 28 | 8,84 | 13,36 | 17,53 | 26,30 | 41,44 | 43,83 | 2046,68 | 2047,86 | 1024,00 | 1013,40 | 8,91 | 3012,00 |
| 29 | 8,45 | 12,68 | 16,71 | 25,06 | 39,58 | 41,77 | 2062,24 | 2063,82 | 1032,00 | 1021,20 | 8,55 | 3022,00 |
| 30 | 8,06 | 12,00 | 15,89 | 23,83 | 37,73 | 39,71 | 2077,80 | 2079,77 | 1040,00 | 1029,00 | 8,19 | 3032,00 |
| 40 | 5,32 | 7,80 | 10,21 | 15,32 | 24,75 | 25,53 | 2238,90 | 2245,17 | 1122,00 | 1111,00 | 5,59 | 3132,00 |
| 50 | 3,60 | 5,20 | 6,72 | 10,08 | 16,60 | 16,80 | 2407,60 | 2418,21 | 1209,00 | 1196,00 | 3,89 | 3232,00 |
| 60 | 2,49 | 3,60 | 4,52 | 6,78 | 11,36 | 11,30 | 2583,80 | 2599,06 | 1299,00 | 1286,00 | 2,76 | 3332,00 |
| 70 | 1,75 | 2,50 | 3,10 | 4,65 | 7,92 | 7,75 | 2767,50 | 2787,65 | 1392,00 | 1378,00 | 1,99 | 3432,00 |
| 80 | 1,26 | 1,80 | 2,12 | 3,25 | 5,63 | 5,42 | 2958,80 | 2983,99 | 1490,00 | 1475,00 | 1,46 | 3532,00 |
| 90 | 0,92 | 1,30 | 1,54 | 2,31 | 4,06 | 3,85 | 3152,50 | 3188,08 | 1591,00 | 1575,00 | 1,08 | 3632,00 |
| 100 | 0,68 | 1,00 | 1,12 | 1,67 | 2,98 | 2,79 | 3363,90 | 3399,91 | 1696,00 | 1679,00 | 0,82 | 3732,00 |
| 110 | 0,51 | 0,82 | 1,32 | 2,21 | 2,05 | 3577,75 | 3619,50 | 1805,00 | 1786,00 | 0,62 | 3832,00 | |
| 120 | 0,39 | 0,61 | 0,91 | 1,67 | 1,52 | 3799,10 | 3846,83 | 1915,00 | 1896,00 | 0,48 | 3932,00 | |
| 130 | 0,30 | 0,46 | 0,69 | 1,27 | 1,15 | 4028,05 | 4081,91 | 2023,00 | 2003,00 | 0,38 | 4032,00 | |
| 140 | 0,23 | 0,35 | 0,53 | 0,98 | 0,88 | 4188,10 | 4324,74 | 2124,00 | 2103,00 | 0,30 | 4132,00 | |
| 150 | 0,18 | 0,27 | 0,41 | 0,77 | 0,68 | 4397,70 | 4575,31 | 2211,00 | 2189,00 | 0,24 | 4232,00 |
Пассивные датчики, в свою очередь, делятся на два типа: датчики с положительным температурным коэффициентом и датчики с отрицательным температурным коэффициентом. В первом случае с увеличением температуры сопротивление повышается, а во втором, наоборот, снижается, т.е. чем выше становится температура, тем меньше становится сопротивление. Классическим примером первой группы датчиков являются датчики с элементами Pt100, Pt1000, Ni1000, Ni1000Tk5000 и др. Датчики, принадлежащие ко второй группе, имеют общее название NTC.
В нашем каталоге вы найдете множество пассивных датчиков температуры, среди них: контактные и накладные, наружные, байонетные, ввинчиваемые, кабельные, канальные. ручные прокалывающие, маятниковые, погружные и многие другие. Чтобы вам было проще определиться с выбором, скажем несколько слов о каждом из представленных видов датчиков.
| Тип датчика | Сфера использования |
| Контактный | Для измерения температуры плоских поверхностей. Например, его применяют в теплицах, когда нужен постоянный контроль температуры оконного стекла во избежание его запотевания. |
| Накладной | Также измеряет температуру твердой поверхности. Предназначен, в частности, для измерения температуры теплоносителя в трубах и контроля температуры обратной воды на выходе калорифера или охладителя. |
| Наружный | Измеряет температуру воздуха вне помещения. Устойчив к изменениям погоды и воздействию окружающей среды. |
| Байонетный | Датчик с байонетным соединением для подключения к промышленному оборудованию без дополнительных инструментов. Такие датчики могут быть использованы при производстве пластмасс и в других промышленных областях. |
| Ввинчиваемый | Предназначен для контроля температуры жидкостей и газов в резервуаре или трубопроводе, в системах кондиционирования, отопления и охлаждения. |
| Ручной-прокалывающий | Измеряет температуру вязкопластичных веществ, таких как укладываемый асфальт. Может использоваться в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, производстве строительных материалов. |
| Кабельный | Предназначен для измерения температуры в газовых средах в системах кондиционирования, отопления и охлаждения. |
| Канальный | Измеряет температуру газовой среды. Чаще всего применяется в системах кондиционирования и вентиляции, крепится в резервуаре или трубе. |
| Маятниковый | Измеряет температуру посекционно в больших помещениях и помещениях с высокими потолками, в том числе в галереях, хранилищах и конференц-залах. |
| Погружной | Используется для измерения температуры газов и жидкостей в трубах и резервуарах, в частности, для контроля температуры в обратной линии. Обычно не предназначен для работы в агрессивной среде. |
Контактные датчики температуры лучше всего подходят для измерения температуры на плоских поверхностях. Они могут быть оснащены магнитом или крепежным колпаком для более надежного крепления к поверхности.
Например:
|
Датчик температуры с магнитным держателем, кабельный Модель: OF4/E |
||
 |
|
Контактный датчик температуры OF4/E идеально подходит для измерения температуры плоской металлической поверхности в диапазоне -40...+400°C.читать подробнее...
|
Накладные датчики также измеряют температуру поверхности. Чаще всего такие датчики применяются в сфере отопления и вентиляции. Как правило, они крепятся к поверхности при помощи винтового хомута, а прочный корпус обеспечивает работу датчика даже в жестких условиях эксплуатации.
Например:
|
Накладной датчик температуры, кабельный Модель: LF1/E |
||
 |
|
Накладной датчик температуры LF1/E предназначен для измерения температуры поверхности и широко применяется в сфере HVAC (отопление, вентиляция и климатизация).читать подробнее...
|
Наружные датчики измеряют температуру наружного воздуха, они также облачены в прочный корпус и устойчивы к воздействию окружающей среды. Крепятся такие датчики обычно прямо на стену здания с помощью винтов.
Например:
|
Датчик температуры наружного воздуха Модель: AF2/E |
||
 |
|
Датчик температуры наружного воздуха серии AF2/E имеет прочный, устойчивый к воздействию окружающей среды корпус и предназначен для использования как снаружи, так и внутри помещений. читать подробнее...
|
Байонетные датчики температуры чаще всего применяются на промышленных предприятиях, в частности, на предприятиях по производству пластмасс. С их помощью измеряют температуру в твердых телах и подшипниках скольжения.
Например:
|
Байонетный датчик температуры с заостренным 120° наконечником Модель: BF1/E |
||
 |
|
Датчик температуры BF1/E имеет байонетное соединение и заостренный на 120° измерительный наконечник. Предназначен для измерения температуры в диапазоне от -30 до +350°C.читать подробнее...
|
Ввинчиваемые, кабельные, канальные, погружные температурные датчики и термометры сопротивления могут изготавливаться из различных материалов, они измеряют температуру жидкостей и газов в определенных диапазонах. Основная сфера их применения - отопление, вентиляция, климатизация.
Например:
|
Ввинчиваемый датчик температуры, кабельный Модель: EF5/E |
||
 |
|
Предназначен для контроля температуры жидкостей и газов с максимальным рабочим давлением 20 бар. Диапазон измерения: -50...+180°C.читать подробнее...
|
Ручные прокалывающие датчики чаще всего можно встретить на предприятиях пищевой промышленности, при производстве строительных материалов или в сельском хозяйстве. Они идеально подходят для быстрого и точного измерения температуры вязкопластичных средств.
Например:
|
Ручной прокалывающий датчик температуры, рукоятка и кабель из ПТФЭ Модель: HET/E |
||
 |
|
Ручной прокалывающий датчик температуры HEТ/E с диапазоном измерения -50...+260°C идеально подходит для быстрого и точного измерения температуры вязкопластичных средств.читать подробнее...
|
Датчик температуры маятникового типа и датчики теплового излучения способны измерять температуру в высоких и объемных помещениях. Это может быть необходимо для контроля температуры в выставочных залах, хранилищах и других подобных помещениях, где важно поддерживать определенных температурный режим.
Как и все измерители температуры, пассивные датчики классифицируются по точности. В качестве примера приведем таблицу классов точности самых распространенных сопротивлений:
| Обозначение | Диапазон | Макс. отклонение | ||||
| Сопротивление | Класс В | DIN Класс А | 1/5 DIN Класс В | |||
| Pt 100Ω | при -200oC | ±1,3 К | ||||
| при -100oC | ±0,8 К | |||||
| при -50oC | ±0,25 К* | |||||
| при 0oC | ±0,3 К | ±0,15 К | ±0,06 К | |||
| при +100oC | ±0,8 К | ±0,35 К | ±0,16 К | |||
| при +200oC | ±1,3 К | ±0,55 К | ±0,26 К | |||
| при +300oC | ±1,8 К | ±0,75 К | ±0,36 К | |||
| при +400oC | ±2,3 К | |||||
| Обозначение | Диапазон | Макс. отклонение |
| NTC датчик (10К при 25 oC) | -20...0oC | ±0,4 К |
| 0...+70oC | ±0,4 К | |
| +70...+125oC | ±0,6 К |
Каждый из представленных в каталоге датчиков имеет определенный набор технических характеристик, главной из которых является сопротивление терморезистора (сенсора). Наши специалисты с радостью помогут вам в выборе подходящего датчика.
Важно отметить, что немецкая компания FuehlerSysteme может изготовить для вас датчики по вашим чертежам и с учетом ваших пожеланий, в том числе в минимальных количествах, т.е. небольшими партиями. Например, это могут быть термопары, пассивные датчики и т.п. Мы уже не раз выполняли подобные заказы. Нам по силам: изменить диаметр и длину измерительной части, увеличить до необходимого длину кабеля и подобрать его изоляцию. Возможно изготовление индивидуальных модификаций по вашим чертежам.
Схема работы проста:
- вы отправляете нам запрос на разработку датчика по вашим уникальным параметрам;
- мы обсуждаем детали заказа и проясняем все детали;
- мы делаем вам предложение на разработку датчика;
- разрабатываем и утверждаем образцы;
- изготавливаем требуемую партию товара по согласованным образцам.
Таким образом, выполнение индивидуального заказа делится на шесть этапов, это позволяет осуществлять постоянный контроль за ходом работ.
Вне зависимости от того, выберете ли вы типовую продукцию из нашего каталога или сделаете заказ на индивидуальную разработку, мы гарантируем немецкое качество товаров.
Эта статья была написана для того, чтобы вы смогли найти в ней полезную для себя информацию. Наши специалисты с радостью ответят на все ваши вопросы и помогут подобрать приборы, ориентируясь на стоящие перед вами задачи. Вы можете обратиться к нам по телефонам 812) 340-00-38, 340-00-57.