¿Cuáles son los sensores de temperatura y humedad más comunes?

¿Cuáles son los sensores de temperatura y humedad más comunes?

Anteriormente, los sensores de temperatura y humedad eran relativamente simples, pero con la madurez y el progreso tecnológico, su desarrollo es cada vez más avanzado. Dado que la temperatura y la humedad están estrechamente relacionadas tanto con las magnitudes físicas como con la vida real de las personas, se producirá un sensor que las integre. Un sensor de temperatura y humedad se refiere a un dispositivo que puede convertir la temperatura y la humedad en señales eléctricas fáciles de medir y procesar. Los sensores de temperatura y humedad disponibles en el mercado generalmente miden la temperatura y la humedad relativa.

En combinación con los tipos de sensores disponibles actualmente en el mercado, incluyendo sensores de temperatura y humedad, este tipo de sensor se divide en muchos tipos. Por supuesto, sus áreas de aplicación también son muy diferentes. Analicemos con más detalle qué tipos de sensores de humedad existen.

Según el método de monitoreo, los sensores de temperatura y humedad se dividen en tipo de contacto y tipo sin contacto.

Tipo de contacto: La parte de detección del sensor de temperatura de contacto y la parte medida. El objeto tiene buen contacto, también llamado termómetro. El termómetro alcanza el equilibrio térmico por conducción o convección, de modo que el valor del termómetro puede indicar directamente la temperatura del objeto medido. Generalmente, la precisión de la medición es alta. Dentro de un cierto rango de medición de temperatura, el termómetro también puede medir la distribución de temperatura dentro del objeto. Sin embargo, para objetos en movimiento, objetivos pequeños u objetos con baja capacidad calorífica, se producirán errores de medición mayores. Los termómetros más utilizados incluyen termómetros bimetálicos, termómetros de líquido de vidrio, termómetros de presión, termómetros de resistencia, termistores y termopares.

Tipo sin contacto: Sus componentes sensibles y el objeto medido no entran en contacto, también conocido como instrumento de medición de temperatura sin contacto. Este tipo de instrumento permite medir la temperatura superficial de objetos en movimiento, objetivos pequeños y objetos con baja capacidad calorífica o con cambios rápidos de temperatura (transitorios), así como la distribución de temperatura del campo térmico.

El instrumento de medición de temperatura sin contacto más utilizado se basa en la ley básica de la radiación del cuerpo negro y se denomina instrumento de medición de temperatura por radiación. La termometría por radiación incluye el método de luminancia (véase pirómetro óptico), el método de radiación (véase pirómetro de radiación) y el método colorimétrico (véase termómetro colorimétrico). Todos los métodos de medición de temperatura por radiación solo miden la temperatura de luminosidad, la temperatura de radiación o la temperatura colorimétrica correspondientes.

El sensor de temperatura y humedad también se divide en dos tipos: tipo dividido e integrado. El tipo integrado se describe arriba y el tipo dividido se describe a continuación.

El tipo dividido está compuesto por un sensor de temperatura y un sensor de humedad.

Los sensores de temperatura se pueden clasificar en tres categorías: sensores de temperatura de termistor de platino, sensores de temperatura de termopar y sensores de temperatura de termistor.

1: Sensor de temperatura de resistencia térmica de platino

La resistencia térmica de platino está diseñada y fabricada utilizando el principio básico de que el valor de resistencia del alambre de platino cambia con el cambio de temperatura, de acuerdo con el valor de resistencia R (℃) se divide en 10 ohmios (número de graduación Pt10) y 100 ohmios (número de graduación Pt100), etc., y el rango de medición de temperatura es de -200 ~ 850 ℃.

Los modelos que utilizan resistencia térmica de platino PT100 como elemento sensor de temperatura incluyen los de tipo blindado, de ensamble, de enchufe y de superficie final. Se utilizan principalmente en industrias que requieren pequeños errores de temperatura o instrumentos de precisión.

2: Sensor de temperatura de termopar

El termopar es el sensor de temperatura más utilizado para la medición de temperatura. Sus principales ventajas son su amplio rango de temperatura y su adaptabilidad a diversas atmósferas, además de ser robusto, económico, no requiere alimentación y es el más económico. Un termopar está compuesto por dos cables metálicos diferentes (metal A y metal B) conectados en un extremo. Cuando se calienta un extremo del termopar, se produce una diferencia de potencial en su circuito. El cambio de temperatura correspondiente se obtiene mediante la variación del potencial eléctrico. Si bien los termopares son los sensores de temperatura más sencillos y versátiles, no son adecuados para mediciones y aplicaciones de alta precisión.

3: Termistor

Está compuesto de cerámica de óxido metálico y es un sensor de temperatura muy sensible y de bajo costo.

Los termistores están hechos de materiales semiconductores, generalmente con un coeficiente de temperatura negativo, es decir, su resistencia disminuye al aumentar la temperatura. Los cambios de temperatura provocan grandes variaciones de resistencia, por lo que es el sensor de temperatura más sensible. Sin embargo, su linealidad es extremadamente baja y está estrechamente relacionada con el proceso de producción. El termistor mide la temperatura absoluta en dos líneas con mayor precisión, pero es más caro que un termopar, y su rango de temperatura medible también es menor. Un termistor común tiene una resistencia de 5 kΩ a 25 °C, y una variación de temperatura de 1 °C provoca una variación de resistencia de 200 Ω. Cabe destacar que una resistencia de 10 Ω en el cable solo causa un error insignificante de 0,05 °C. Es muy adecuado para aplicaciones de control de corriente que requieren una medición de temperatura rápida y sensible. Su pequeño tamaño es ventajoso para aplicaciones con requisitos de espacio, pero se debe tener cuidado para evitar errores de autocalentamiento.

El sensor de humedad del sensor de humedad se divide en dos tipos: tipo de resistencia y tipo capacitivo.

La característica de la resistencia sensible a la humedad es cubrir el sustrato con una película de material sensible a la humedad. Cuando el vapor de agua del aire se adsorbe en la película, la resistividad y la resistencia del elemento cambian. Utilice esta función para medir la humedad.

Los condensadores sensibles a la humedad generalmente están hechos de condensadores de película de polímero. Los materiales poliméricos más utilizados incluyen poliestireno, poliimida, acetato de butirato, etc. Cuando la humedad ambiental varía, la constante dieléctrica del condensador sensible a la humedad varía, al igual que su capacitancia. El cambio de capacitancia es proporcional a la humedad relativa.

Los métodos comunes de medición de humedad son: método dinámico (método de doble presión, método de doble temperatura, método de flujo dividido), método estático (método de sal saturada, método de ácido sulfúrico), método de punto de rocío, método de bulbo seco y húmedo y varias leyes de sensores electrónicos.

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