Lämpötilansensorien

Lämpötilansensorit ovat mittausantureita, jotka mittaavat ja muuntavat lämpötilan sähköiseksi signaaliksi. Niitä käytetään laajasti teollisuudessa, automaatiossa, kuluttajaelektroniikassa sekä laboratorio- ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Sensorit voidaan jakaa periaatteittain useisiin tyyppeihin, kuten termoelementteihin, lämpöresistansseihin sekä termistoreihin, ja lisäksi monia digitaalisia ja integroituja lämpötilasensoreita käytetään nykyisin suoraan mikropiireissä.

Termoelementit perustuvat Seebeck-efektiin ja ovat pienikokoisia sekä laajalti lämpötilan mittausalueeltaan sopivia. Ne tuottavat jännite- tai emf-signaalia, joka vaatii kalibroinnin ja sovelluksesta riippuvan läpiviennin. Niiden etuja ovat laaja mittausalue ja kestävyys, mutta ne ovat yleensä vähemmän toistettavia ja tarkkoja kuin RTD:t.

Lämpöresistanssit (RTD, kuten Pt100/PT1000) hyödyntävät resistanssin muutosta lämpötilan mukaan. Ne tarjoavat hyvän toistettavuuden, lineaarisuuden ja tarkkuuden, mutta niillä on hitaampi vasteaika ja ne tarvitsevat sähkönsyötön sekä lämpötilaan sovitetun mittakun peittämän prosessin.

Termistorit ovat NTC- tai PTC-käyrillä toimivia resistanssisensoreita, jotka tarjoavat suurta herkkyyttä pieneen lämpötilan muutokseen. Ne ovat halpoja ja nopeita, mutta niiden vastus on epälineaarinen ja ne tarvitsevat kalibrointia tarkkuuden varmistamiseksi.

Monet sensoreista ovat digitaalisia tai ne voidaan integroida digitaalisiin moduuleihin (esim. I2C, SPI, 1-Wire). Kalibrointi ja jäljitettävyys ISO/IEC 17025 -standardien tai NIST:n kautta ovat tärkeitä erityisesti teollisissa ja laboratoriotarkoituksissa.

Lämpötilansensorien valintaan vaikuttavat mittausalue, tarkkuus, vasteaika, ympäristöolosuhteet ja signaalin loppukäyttö, kuten analoginen vai digitaali, sekä asennusvaatimukset.