Principe Een temperatuursensor is een elektrisch apparaat gebaseerd op een temperatuur-gevoelig element. Het detecteert temperatuurveranderingen door veranderingen in parameters te meten, zoals de weerstand, spanning, stroom of frequentie van het element. Veel voorkomende temperatuursensoren zijn onder meer thermistors, halfgeleidertemperatuursensoren, thermokoppels en infraroodtemperatuursensoren.
Een thermokoppel is een temperatuurmeetapparaat gebaseerd op het thermo-elektrische effect. Het bestaat uit twee draden van verschillende metalen. Op het contactpunt ontstaat een thermo-elektrisch potentiaalverschil. Naarmate de temperatuur verandert, verandert het thermo-elektrische potentiaalverschil dienovereenkomstig. De temperatuur wordt berekend door de grootte van het thermo-elektrische potentiaalverschil te meten. Veel voorkomende thermokoppelmaterialen zijn onder meer koper-koper-nikkellegeringen, ijzer-koper-nikkellegeringen, chroom-aluminium en chroom-aluminium-ijzer.
Meetbereik Temperatuursensoren hebben over het algemeen een breed meetbereik, van lage tot hoge temperaturen. Het meetbereik van een thermistor is bijvoorbeeld doorgaans -50 graden tot +150 graden, terwijl het meetbereik van een halfgeleidertemperatuursensor -200 graden tot +2000 graden kan bereiken.
Thermokoppels hebben een relatief smal meetbereik en zijn over het algemeen geschikt voor temperatuurmetingen in omgevingen met hoge- temperaturen. Koper-koper-nikkel-thermokoppels hebben bijvoorbeeld een meetbereik van -200 graden tot +400 graden, terwijl ijzer-koper-nikkel-thermokoppels een bereik hebben van -40 graden tot +1000 graden.
Nauwkeurigheid: Temperatuursensoren hebben een hoge nauwkeurigheid en bereiken 0,1 graad of hoger. Halfgeleidertemperatuursensoren kunnen een nauwkeurigheid van 0,1 graad bereiken, terwijl thermistors een nauwkeurigheid van 0,01 graad kunnen bereiken.
Thermokoppels hebben een relatief lagere nauwkeurigheid, doorgaans rond de 1 graad, maar ze blijven een relatief betrouwbaar apparaat voor temperatuurmeting in omgevingen met hoge- temperaturen.
Reactietijd: Temperatuursensoren hebben snelle reactietijden en bereiken het millisecondeniveau. Halfgeleidertemperatuursensoren kunnen bijvoorbeeld een responstijd van minder dan 10 ms hebben, terwijl thermistors doorgaans een responstijd van tientallen milliseconden hebben.
Thermokoppels hebben langzamere responstijden, doorgaans in de orde van seconden. Koper-koper-nikkel-thermokoppels hebben bijvoorbeeld een responstijd van 1 tot 2 seconden.
Toepassingsscenario's
Temperatuursensoren worden veel gebruikt in verschillende industrieën, zoals de elektronica, de medische sector, de automobielsector, de chemische sector en de metallurgische sector. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer temperatuurregeling, bewaking van de omgevingstemperatuur en meting van de materiaaltemperatuur.
Thermokoppels worden voornamelijk gebruikt voor temperatuurmetingen in omgevingen met hoge- temperaturen, zoals in de staal-, non- ferrometalen-, petrochemische en glasindustrie. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer het meten van de oventemperatuur, het meten van de reactortemperatuur bij hoge- temperatuur en warmtebehandeling.