همه‌چیز درمورد سنسورهای دما
سنسور دما یا حسگرها وسیله‌ای هستند که قدمتی طولانی در زندگی بشر دارند. در مقاله‌ی فوق سعی خواهیم کرد نگاهی علمی و متفاوت به این وسیله داشته باشیم. سنسورهای دما یا حسگرها به وسیله‌ای گفته می‌شود که به وسیله‌ی آن می‌توان دمی محیط و اجسام را اندازه‌گیری کرد. ساده‌ترین سنسور دمایی که همه‌ی ما با آن آشنا هستیم دما سنج است که تغییر دما در آن به مقاومت دیود بستگی دارد. و با کم شدن دما مقاومت نیز کم خواهد شد و میزان دما به شکلی قابل خواندن نمایش داده می‌شود.
انواع سنسورهای دما
انواع سنسورهای دماسنسورهای دما در دسته‌بندی‌های متفاوتی قرار می‌گیرند:
- سنسورهای دیجیتال
- سنسورهای ترموکوپل
- سنسورهای مقاومت فلزی
- ترمیستور
- سنسورهای مدار مجتمع
- سنسورهای پایروالکتریک
- سنسورهای تشخیص انرژی تابشی یا مادون قرمز
- سنسورهای پیشرفته مثل الکتراسونیک – فیبر نوری و سنسورهای MEMS ( به دلیل پیچیدگی مدارات و بالا بودن هزینه‌ها کم‌تر مورد استفاده قرار میگیرد)
تقیسیم‌بندی دیگری که برای انواع حسگرها انجام می‌شود، بر اساس تماسی یا غیر‌تماسی بودن آن‌ها است. اکثریت حسگرها به غیر از حسگرهای فروسرخ و تابشی از نوع حسگرهای تماسی هستند؛ به‌این معنی که برای نشان دادن میزان دما باید تماس فیزیکی با جسم داشته باشند، اما سنسورهای تابشی انرژی گرمایی ساطع شده از جسم را اندازه‌گیری می‌کنند. لازم به ذکر است که به دلیل دقت بالایی که چنین سنسورهایی دارند برای انواع فعالیت‌های صنعتی که بهتر است تماسی صورت نگیرد مناسب است. مثلا برای اجسامی که دمای بالاتر از گستره‌ی عملکردی ترموکوپل‌ها دارند. برای اندازه‌گیری دمای اهداف متحرک و اهدافی که قابل دسترسی نیستند. مانند دمای اجسام داخل کوره‌ها بسیار کاربردی و مفید خواهد بود.
بخش‌های تشکیل دهنده‌ی سنسورهای دما
حسگر یا عنصر اولیه: مهم‌ترین قسمت سنسورهای دما حسگر است که معمولا از پلاتین در شکل‌های مختلف طراحی و ساخته می‌شود.
مبدل : مبدل همان بخشی است که تغییرات ایجاد شده در حسگر را به کمیت‌های مکانیکی یا الکتریکی قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کند.
انتقال دهنده : این بخش کمیت تولید شده در مبدل را به یک سیگنال الکتریکی یا پنوماتیکی متناسب با سیستم کنترل تبدیل و ارسال می‌نماید. در نمایشگرهای محلی سیگنالی تولید نمی‌شود بلکه تغییرات دما به صورت عقربهای در حال حرکت بر روی صفحه‌ی حسگر به نمایش درمی‌آید.
غلاف حفاظت کننده : به طور معمول حسگرها در داخل یک غلاف حفاظت کننده قرار می‌گیرند.
سیم‌های اتصال : سیم‌های اتصال در انواع سنسورها به طور خاص طراحی شده است. و همانگونه که از نام آن پیداس وظیفه‌ی اتصال بخش‌های مختلف حسگر را به یکدیگر دارد.
عایق سرامیکی : برای مثال در دماسنجهای مقاومتی کاربرد دارد و مدارهای الکتریکی و سیم‌های اتصال توسط عایق‌های سرامیکی از غلاف حفاظت کننده جدا می‌شوند.
پودر پر کننده : پودر پر کننده در اواع سنسورها کاربرد دارد برای نمونه سنسورهای در سنسورهای مقاوتی دما. این پودر ذرات بسیار ریز اکسید آلومینیوم است و با سازوکار مرتعش کننده در فضای داخل سنسور هر منفذی را پر می‌کند.
غلاف حفاظت کننده : غلاف حفاظت کننده برای حفاظت از دماسنج در برابر جدا شدن حسگر از ان طراحی شده است.
از آنجایی که سنسورهای دما برای شرایط و محیط‌های مختلف طراحی شده‌اند. بسته به نوع و کاربرد هر کدام در ساخار آن‌ها از مواد مقاوم و مناسب شرایط استفاده می‌شود. مثلا در ترموکوپل‌ها که برای شرایط دمایی با نوسانات بالا طراحی شده است از مواد مقامی چون کنستانتان استفاده می‌شود.