1 / 18

MERENJE TEMPERATURE

MERENJE TEMPERATURE. Uvod. Temperatura je fizička veličina koja predstavlja stepen zagrejanosti tela; povezana sa unutrašnjom energijom tela, tj. termičkim kretanjem molekula i atoma Kineti č ka teorija gasova:

mimi
Download Presentation

MERENJE TEMPERATURE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MERENJE TEMPERATURE

  2. Uvod • Temperatura je fizička veličina koja predstavlja stepen zagrejanosti tela; povezana sa unutrašnjom energijom tela, tj. termičkim kretanjem molekula i atoma • Kinetička teorija gasova: • Intenzivna (aktivna) veličina – pri deobi tela svaki deo zadržava istu temperaturu

  3. Termometri • Promena toplotnog stanja praćena je promenom fizičkih svojstava tela (dužina, zapremina, električni otpor...) • Merenjem ovih promena posredno se meri promena temperature • Senzori za merenje temperature obično se nazivaju termometri

  4. Temperaturne skale • Farenhajt – 1711. godine • Smeša leda i soli -32 stepena • Ključanje vode - 212 stepeni • Reomir – 1730. godine • Mržnjenje vode - 0 stepeni • Ključanje vode – 80 stepeni • Celzijus – 1742. godine • Mržnjenje vode - 100 stepeni • Ključanje vode - 0 stepeni; 1845. obrnuto i usvojeno 1948. kao Celzijusova skala • Termodinamička (Kelvinova) skala • Pojam apsolutne nule (-273.15 oC)

  5. Senzori temperature • Bimetalni senzori • Otpornički senzori • Termoparovi • ...

  6. Bimetalni senzori temperature (1) • Traka, spirala ili helikoida od dva sloja različitih metala (invar – mesing, invar – čelik, ...) različitih koeficijenata linearnog širenja α • Pri promeni temperature, dužina se menja prema obrascu: • Za različite materijale različita je i dužina na istoj temperaturi

  7. Bimetalni senzori temperature (2) • Pri promeni temperature, bimetal se savija (uvija) • Česta primena, kao detektori (termostati) i merači

  8. Otpornički senzori temperature • Bazirani na promeni električnog otpora pri promeni temperature • Dve grupe: • Metalni otpornički senzori • Poluprovodnički otpornički senzori (termistori)

  9. Metalni otpornički senzori temperature (1) • U obliku kalema • Prečnik žice 0,05 – 0,1 mm, dužina 50 – 100 mm.

  10. Metalni otpornički senzori temperature (2) • Termootpornički senzor od Pt žice • Najpovoljnije osobine • Opseg merenja od -260oC do 650oC • Termootpornički senzor od Cu žice • Nešto slabija linearnost • Opseg merenja od -50oC do 180oC • Termootpornički senzor od Ni žice • Opseg merenja od -50oC do 250oC • Lošija linearnost • Označavanje – prema vrednosti otpora na 0oC • Pt 100, Pt 1000, Ni 100, Cu 100...

  11. Metalni otpornički senzori temperature (3) • Prednosti • Visoka tačnost • Velika linearnost • Brz odziv • Male dimenzije • Pristupačna cena • Nedostaci • Potreban spoljni izvor energije • Samozagrevanje • Osetljivost na mehaničke udare i lom

  12. Poluprovodnički otpornički senzori temperature (1) • Termistor – temperaturno osetljivi otpornik • Izrazito nelinearna karakteristika u širem temperaturnom opsegu • Otpor opada (NTC-otpornici) ili raste (PTC-otpornici) sa temperaturom

  13. Poluprovodnički otpornički senzori temperature (2) • Prednosti • Visoka osetljivost • Male dimenzije • Brz odziv • Neosetljivost na otpornost priključnih vodova • Niska cena • Nedostaci • Nelinearna karakteristika • Mali temperaturni opseg • Nestabilnost na višim temperaturama • Povećano samozagrevanje

  14. Termoparovi (1) • Bazirani na termoelektričnom potencijalu • Ako su krajevi provodnika na temperaturama T1 i T2 između njih se javlja termoelektrični napon:

  15. Termoparovi (2) • Termopar je termoelektrično kolo od dva provodnika od različitih materijala (A i B) • Poznavanjem α i T1 i merenjem UAB može se izmeriti temperatura T2

  16. Termoparovi (3) • Praktična izvedba:

  17. Termoparovi (4) • Problem 1 – hladni kraj je obično fizički daleko od toplog – skupa izvedba • Rešenje: produžnim vodovima određenih karakteristika topli kraj se spaja sa hladnim krajem • Problem 2 – mora se znati temperatura hladnog kraja • Rešenje – kompenzacija hladnog kraja • Hardverska: produžni vodovi se spajaju za ploču koja je na fiksnoj temperaturi - komplikovano • Softverska: meri se temperatura hladnog kraja pomoću termistora i tako izračunava T2 – sporiji odziv, ali je izvodljivo • Problem – hladni kraj je obično fizički daleko od toplog – skupa izvedba

  18. Termoparovi (5) • Prednosti • Rad bez spoljnog izvora energije • Jednostavni i kompaktni • Široka mogućnost primene • Širok merni opseg, od -270oC do 4000oC • Visoka tačnost • Nedostaci • Nizak nivo izlaznog signala (do 100 mV) • Mala osetljivost • Nelinearnost • Osetljivost na hemijsko delovanje sredine • Pojava parazitskih napona usled nehomogenosti materijala

More Related