Датчик температуры
Датчики температуры часто находят свое применение в различных современных устройствах и приборах.
Температурные датчики созданы на основе изучения органов ощущения человека и живых организмов.
Они являются аналогом температурных рецепторов кожи. Терморецепторы у человека бывают двух видов.
Это нервные окончания, одни воспринимают раздражение холодом, вторые теплом. Выглядят терморецепторы как небольшие клубки нервных окончаний и находятся в соединительных капсулах.
При изменении температуры происходит раздражение температурных рецепторов кожи. Это вызывает ощущение тепла или холода.
Классификация и устройство
Все датчики температуры имеют возможность измерять температуру объекта, при этом они различаются по принципу работы.
Датчики бывают:
- Акустические – используют бесконтактный метод. Принцип работы – измерение скорости звука в нагретой среде. При разных температурах скорость звука будет различна;
- Полупроводниковые – обеспечивает высокую точность измерения. Принцип работы основан на изменении свойств n-p перехода при нагреве и охлаждении;
- Пирометры – это тепловизоры, которые позволяют дистанционно измерить температуру нагретого тела;
- Пьезоэлектрические – используют прямой пьезоэффект. То есть при изменении температуры изменяются размеры кристалла кварца. Частота колебаний пьезорезонатора при прохождении через него электрического тока меняется и данные преобразуются в показания температуры.
- Терморезистивные – простые и надежные в эксплуатации. Имеют высокую точность. Датчик находится в нагреваемой среде. Принцип работы – изменение сопротивления проводника при нагреве.
- Термоэлектрические (термопары) – отличаются большой погрешностью. Принцип работы – возникновение электрического тока в замкнутых контурах полупроводников и проводников. Чтобы произвести измерения нужно один конец термопары установить в измеряемую среду, другой конец термопары нужен для получения значений.
Датчик температуры Lego EV3
Датчик температуры Lego EV3 относится к цифровым датчикам.
Он является контактным датчиком. Датчик представляет собой металлический зонд. На кончике металлического зонда внутри колбы находится термоэлемент, который фиксирует внешнюю температуру. Длина металлического зонда 6,4 сантиметра.
Длина соединительного кабеля датчика 50 сантиметров. Используется датчик температуры чаще всего для сбора данных при проведении физических экспериментов. В составе образовательной и домашней версии Lego EV3 датчик не присутствует. Поэтому приобретать датчик нужно отдельно, если есть такая необходимость.
Характеристики температурного датчика Lego EV3
Диапазон измеряемых датчиком температур находится в следующих пределах:
- От -20 до 120 градусов по Цельсию или от -4 до 248 градусов по Фаренгейту
- Точность измерения составляет 0,1 градуса
Температурный датчик может работать в двух режимах. Это режим «Измерение» и режим «Сравнение». По умолчанию температурный датчик Lego EV3 подключается, как и датчик гироскопа, ко второму порту модуля EV3.
Где используется датчики температуры
Температурные датчики используются как в быту, так и в промышленности. Это системы вентиляции и кондиционирования, холодильные установки.
Также это системы охлаждения процессоров, любое производство, связанное с изготовлением деталей из пластмассы. Различные печи, плиты, холодильники, охлаждение двигателей автомобилей, электрические цепи и многое другое. Датчики температуры используются практически во всех сферах нашей жизни.
