Различия между термисторами и термопарами

Насколько я понимаю, и термисторы , и термопары являются датчиками температуры. Итак, каковы преимущества/недостатки использования одного над другим для измерения температуры? Каковы конкретные приложения для любого из датчиков?

Ответы (4)

Термопары:

  • широкий диапазон измерения температуры (тип T = -200-350°C; тип J = 95-760°C; тип K = 95-1260°C; другие типы работают при еще более высоких температурах)
  • может быть очень точным
  • параметр чувствительности = напряжение, генерируемое переходами при разных температурах
  • напряжение термопары относительно низкое (4,3 мВ для термопары типа T с одним концом при 0 ° C, другим при 100 ° C, так что это 43 мкВ / C tempco)
  • в основном линейный

Термисторы:

  • более узкий диапазон чувствительности ( термисторы Quality Z рассчитаны на температуру от -55 до +150 C)
  • параметр измерения = сопротивление
  • обычно очень нелинейный
  • Термисторы NTC имеют примерно экспоненциальное снижение сопротивления с ростом температуры.
  • хорошо подходит для обнаружения небольших изменений температуры (если вы не будете осторожны с преобразованием сигнала, трудно использовать термистор точно и с высоким разрешением в диапазоне более 50 ° C).
  • Цепь считывания не требует усиления и очень проста (обычно достаточно делителя напряжения с эталонным резистором, привязанным к эталонному напряжению) – дополнительную информацию о преобразовании сигнала см. в моем блоге .
  • без калибровки точность обычно трудно улучшить, чем на 1 °C.
А калибровка термопарой не нужна? Я могу купить один из магазина и просто доверять чтению?
И как сравнить цены на эти два?
хорошие вопросы ... термопары имеют допуски в зависимости от того, что вы покупаете, какой тип и в каком диапазоне температур вы их используете. Тип T является наиболее точным при комнатной температуре. Ошибка возникает из-за различий в металлургии проволоки (как во время производства, так и с течением времени, поскольку проволока может вступать в реакцию с воздухом или подвергаться металлургическим изменениям (отжиг/закалка/упрочнение и т.
цены: термисторы дешевле, если только вы не говорите о коротких отрезках старого доброго неэкранированного провода 30AWG в оболочке, которые выглядят так, как будто они стоят 0,20-0,50 доллара за фут. Датчики термопары обычно стоят в диапазоне от 15 до 150 долларов.
Этот ответ является неточным и предвзятым в отношении термопар. Необходимо добавить три их основных недостатка: снижение точности, дрейф калибровки со временем ( ссылка ), и они в основном нелинейны ( ссылка ) .

Термистор представляет собой чувствительный к температуре резистор, а термопара генерирует напряжение, пропорциональное температуре. Термопары могут работать при гораздо более высоких температурах, чем термисторы.

Они обычно используются для контроля температуры в системах отопления.

Различные принципы Термистор представляет собой электрическое сопротивление, изготовленное из полупроводникового материала, которое можно включить в электрическую цепь. Полупроводниковый материал обычно изготавливают из оксидов марганца и оксидов никеля. Термистор работает по принципу изменения электрического сопротивления этого материала в зависимости от температуры. С другой стороны, термопара состоит из двух проводов из разных металлов, таких как медь и железо. Провода одинаковой длины электрически соединены друг с другом на одном конце и разомкнуты на другом конце. Принцип заключается в том, что если открытые концы проводов имеют фиксированную температуру, а вы изменяете температуру на присоединенном конце, это создает напряжение между двумя проводами на открытом конце термопары.

Измерение температуры С помощью термистора вы можете использовать прибор, измеряющий электрическое сопротивление, и подключить его к термистору. Вы будете измерять изменение сопротивления при изменении температуры. Если вы затем обратитесь к таблице, в которой указано изменение температуры в зависимости от сопротивления, вы можете узнать температуру из этой таблицы. В случае термопары вы будете использовать электрическую цепь для измерения разницы в напряжении между двумя проводами на открытом конце и использовать ее для измерения разницы температур между двумя концами проводов.

Термистор или термопара? Как правило, показания термопары более точны, чем показания термистора. Однако они медленнее реагируют на изменение температуры. Термисторы также обычно дороже термопар из-за необходимости внешнего источника питания и схемы устройства. Решение об использовании одного или другого будет зависеть от ваших конкретных потребностей.

Сопротивление термистора зависит от температуры. поставив его последовательно с резистором, чтобы сформировать делитель напряжения, и вы можете измерить температуру с помощью вольтметра. Для еще более точных измерений он может быть частью моста Уитстона. Они часто используются в качестве датчика перегрева.

Термопара представляет собой пару разнородных проводов, соединенных вместе. При подаче тепла возникает небольшой ток. Величина тока примерно пропорциональна температуре. Они работают при более высоких температурах, чем термисторы. Обычно термопару используют в качестве детектора на газовой запальной лампе. Если контрольная лампочка гаснет, термопара остывает и подача газа отключается.

Разве напряжение не пропорционально температуре?
Биметаллическая полоса чаще используется в качестве детектора для контрольной лампы. Он может отключить питание без каких-либо других компонентов.
«Для еще более точных измерений он может быть частью моста Уитстона». Не совсем. Это верно для тензорезисторов, в которых согласованные элементы используют преимущества конфигурации моста Уитстона. Термисторы не имеют такой возможности.
@ m.Alin: «Разве напряжение не пропорционально температуре» - напряжение термопары пропорционально разности температур . (примерно -- есть некоторая нелинейность) Но вы правы, это напряжение, а не ток.
@Leon: я никогда не слышал об использовании биметаллических полос. Для этой цели можно использовать термопару полностью пассивно, пропуская генерируемый ток через катушку, которая удерживает клапан открытым против небольшой пружины. Простой и недорогой, без внешнего питания.
вам понадобится термобатарея (несколько термопар последовательно), чтобы генерировать достаточное напряжение или мощность, чтобы держать клапан открытым. Мой пропановый нагреватель работал таким образом от запальника и продолжал работать, даже если у нас отключили электричество.