Com funcionen els sensors de temperatura

La temperatura és una magnitud física bàsica i tots els processos de la natura estan estretament relacionats amb la temperatura. Els sensors de temperatura són els sensors desenvolupats més antics i els més utilitzats. La quota de mercat dels sensors de temperatura supera àmpliament la resta de sensors. Des de principis del segle XVII, la gent utilitza la temperatura per mesurar. Amb el suport de la tecnologia de semiconductors, aquest segle s'han desenvolupat successivament sensors de termoparell de semiconductors, sensors de temperatura d'unió PN i sensors de temperatura integrats. En conseqüència, els sensors de temperatura acústica, els sensors d'infrarojos i els sensors de microones s'han desenvolupat successivament segons les regles d'interacció entre les ones i la matèria.

Si dos tipus de conductors de diferents materials estan connectats entre si en un punt determinat, si el punt de connexió s'escalfa, apareixerà una diferència de potencial a les parts on no s'escalfen. El valor d'aquesta diferència de potencial està relacionat amb la temperatura del punt de mesura de la part no escalfada i amb el material d'aquests dos conductors. Aquest fenomen es pot produir en un ampli rang de temperatures. Si aquesta diferència de potencial es mesura amb precisió i després es mesura la temperatura ambient de la part no escalfada, es pot conèixer amb precisió la temperatura del punt de calefacció. Com que ha de tenir dos conductors materials diferents, s'anomena termoparell. Els termoparells fets de diferents materials s'utilitzen en diferents intervals de temperatura i la seva sensibilitat també és diferent. La sensibilitat del termoparell es refereix al canvi en la diferència de potencial de sortida quan la temperatura del punt d'escalfament canvia en 1 grau C. Per a la majoria de termoparells suportats per materials metàl·lics, aquest valor és d'entre 5 i 40 microvolts / grau C.

Els sensors de termoparells tenen els seus propis avantatges i desavantatges. Tenen una sensibilitat baixa, es veuen afectats fàcilment per senyals d'interferència ambiental i també es veuen afectats fàcilment per la deriva de temperatura del preamplificador, de manera que no són adequats per mesurar petits canvis de temperatura. Com que la sensibilitat del sensor de temperatura del termopar no té res a veure amb el gruix del material, també es pot utilitzar un material molt prim per fer el sensor de temperatura. També perquè el material metàl·lic utilitzat per fer el termopar té una bona ductilitat, aquest element de mesura de temperatura fina té una velocitat de resposta molt alta i pot mesurar processos de canvi ràpid.