Измерение температуры

1. • Термистор. Одним из распространенных типов датчиков температуры является термистор, который представляет собой резистор, электрическое сопротивление которого меняется в зависимости от температуры. Термисторы обычно изготавливаются из керамических или полимерных материалов. При изменении температуры сопротивление термистора соответственно изменяется. Измеряя сопротивление, температуру можно определить с помощью калибровочных кривых или уравнений, соответствующих характеристикам термистора.
   • Термопара. Другой тип датчика температуры — термопара. Он состоит из двух разнородных металлических проводов, соединенных на одном конце и образующих соединение. Когда между местом соединения и другим концом провода возникает разница температур, генерируется небольшое напряжение. Это напряжение пропорционально разности температур и может быть измерено для определения температуры с использованием справочной таблицы или уравнения, специфичного для типа термопары.
   • Температурный детектор сопротивления (RTD): RTD — это датчики температуры, изготовленные из чистых металлов или сплавов с четко определенной зависимостью сопротивления от температуры. Сопротивление RTD изменяется линейно с температурой. В качестве чувствительного элемента в РДТ обычно используется платина, медь или никель. Измеряя сопротивление термометра сопротивления, температуру можно определить с помощью калибровочных кривых или уравнений, специфичных для типа термометра сопротивления.

Измерение влажности

1. • Емкостный датчик влажности: Емкостные датчики влажности используют тонкую полимерную пленку, которая поглощает или выделяет влагу в зависимости от влажности воздуха. Пленка действует как диэлектрик между двумя проводящими электродами. При изменении содержания влаги диэлектрическая проницаемость пленки меняется, влияя на емкость датчика. Измеряя емкость, уровень влажности можно определить с помощью калибровочных кривых или уравнений, специфичных для датчика.
   • Резистивный датчик влажности. В резистивных датчиках влажности используется чувствительный к влаге материал, сопротивление которого меняется в зависимости от влажности. Влага вызывает изменение сопротивления чувствительного материала, которое можно измерить, чтобы определить уровень влажности. Калибровочные кривые или уравнения, специфичные для датчика, используются для связи сопротивления с влажностью.
   • Датчик влажности по теплопроводности: Датчики влажности по теплопроводности измеряют охлаждающий эффект испарения воды на нагревательном элементе. Датчик состоит из двух элементов, один из которых подвергается воздействию окружающего воздуха, а другой остается сухим в качестве эталона. Окружающий воздух поглощает влагу из открытого элемента, вызывая его охлаждение. Измеряя разницу температур между двумя элементами, уровень влажности можно определить с помощью калибровочных кривых или уравнений, специфичных для датчика.

Калибровка датчика

Датчики температуры и влажности требуют калибровки для обеспечения точных измерений. Калибровка включает сравнение показаний датчика с эталонными стандартами в контролируемых условиях. Путем определения отклонений датчика от эталонных значений создаются калибровочные кривые или поправочные коэффициенты для настройки выходного сигнала датчика для точных измерений температуры и влажности.

Вывод и интеграция:
Датчики температуры и влажности предоставляют выходные данные в различных форматах, таких как аналоговое напряжение, цифровые сигналы (например, I2C или SPI) или значения сопротивления. Этот выход может быть связан с микроконтроллерами, регистраторами данных или другими системами для дальнейшей обработки, отображения или хранения данных о температуре и влажности.

Используя различные принципы и технологии измерения, датчики температуры и влажности точно измеряют и контролируют физические свойства окружающей среды, предоставляя ценные данные для широкого спектра применений.