Lämpötilansensorit

Lämpötilansensorit ovat laitteita, jotka mittaavat lämpötilaa ja muuntavat sen sähköiseksi signaaliksi. Niitä käytetään sekä kohteen että ympäristön lämpötilan mittaamiseen sekä laajasti teollisuudessa, rakennusautomaatiossa, autoalalla että kuluttajalaitteissa. Lämpötilanseurantaa tarvitaan prosessinohjauksessa, turvallisuudessa ja energiankulutuksen optimoinnissa.

Pääasiallinen jako on kontakti- ja ei-kontaktisensorit. Kontakti-sensorit kuten termoparit, platinapitoiset vastusanturit (RTD:t) ja termistorit mittaavat lämpötilaa koskettamalla mittauskohdetta. Termoparit tuottavat jännitteen, joka on lämpötilasta riippuvainen; RTD:t perustuvat vastuksen muutokseen; termistorit ovat puolijohde-tyyppisiä, joiden vastus voi muuttua dramaattisesti lämpötilan mukaan.

Ei-kontaktiset sensorit mittaavat säteilevää lämpöä. Yleisin on infrapuna- eli IR-termometri, joka mittaa kohteen emittoimaa säteilyä ja muuntaa sen lämpötilaksi. IR-sensorit soveltuvat nopeisiin mittauksiin sekä kohteissa, joissa kontakti ei ole käytännöllistä.

Signaalit voivat olla analogisia jännite- tai resistanssisignaaleja tai digitaalisia, kuten 4-20 mA, I2C tai SPI. Tarvitaan signaali- ja lämpötilakompensointia (kylmäliitäntäkompensointi).

Keskeisiä suorituskykyominaisuuksia ovat tarkkuus, mittausalue, vasteaika, stabiilisuus ja lämpötilariippuvuus. Kalibrointi on usein toistettavaa ja se vaatii standardien noudattamisen sekä jäljitettävyyden, esimerkiksi ISO/IEC 17025 -periaattein. Lämpötilansensorit ovat keskeisiä komponentteja monissa automaatio- ja elektroniikkasovelluksissa.