For at udføre pålidelige temperaturmålinger er det første trin at vælge det korrekte temperaturinstrument, også kendt som en temperatursensor. Termoelementer, termistorer, platinmodstandstermometre (RTD'er) og temperatur-IC'er er blandt de mest almindeligt anvendte temperatursensorer i test.
Det følgende er en introduktion til karakteristika for termoelementer og termistorer.
Termoelementer: Termoelementer er de mest anvendte temperatursensorer i temperaturmåling. Deres vigtigste fordele er et bredt temperaturområde og tilpasningsevne til forskellige atmosfæriske miljøer. De er også robuste, billige, kræver ingen strømforsyning og er den billigste løsning. Et termoelement består af to forskellige metaltråde (metal A og metal B) forbundet i den ene ende. Når den ene ende af termoelementet opvarmes, er der en potentialforskel i termoelementets kredsløb. Temperaturen kan beregnes ved hjælp af den målte potentialforskel.
Forholdet mellem spænding og temperatur er dog ikke-lineært. På grund af dette ikke-lineære forhold er der behov for en anden måling for en referencetemperatur (Tref). Spændings-temperaturkonverteringen behandles derefter internt af testudstyrets software eller hardware for endelig at opnå termoelementtemperaturen (Tx). Både Agilent 34970A og 34980A dataopsamlingsenhederne har indbyggede-måle- og behandlingsmuligheder.
Kort sagt er termoelementer de enkleste og mest alsidige temperatursensorer, men de er ikke egnede til høj-præcisionsmålinger og -applikationer.
Termistorer bruger på den anden side halvledermaterialer og har for det meste en negativ temperaturkoefficient, hvilket betyder, at deres modstand falder, når temperaturen stiger. Temperaturændringer forårsager store modstandsændringer, hvilket gør dem til de mest følsomme temperaturfølere. Imidlertid har termistorer ekstremt dårlig linearitet og er meget afhængige af fremstillingsprocessen. Producenter leverer ikke standardiserede termistorprofiler.
Termistorer er meget små og reagerer hurtigt på temperaturændringer. De kræver dog en strømkilde, og deres lille størrelse gør dem ekstremt følsomme over for selv-opvarmningsfejl.
Termistorer måler absolut temperatur på to ledninger, hvilket giver god nøjagtighed, men de er dyrere end termoelementer, og deres målbare temperaturområde er mindre. En almindeligt anvendt termistor har en modstand på 5kΩ ved 25 grader, med en temperaturændring på 1 grad, der forårsager en modstandsændring på 200Ω. Bemærk, at 10Ω-ledningsmodstanden kun introducerer en ubetydelig fejl på 0,05 grader. Den er ideel til strømstyringsapplikationer, der kræver hurtig og følsom temperaturmåling. Dens lille størrelse er fordelagtig for applikationer med{10}}pladsbegrænsning, men selvopvarmningsfejl skal forhindres.
Termistorer har også deres egne måleteknikker. Deres lille størrelse er en fordel; de stabiliserer sig hurtigt og skaber ikke en termisk belastning. Dette gør dem dog også mindre robuste, og høje strømme kan forårsage selv-opvarmning. Fordi en termistor er en resistiv enhed, vil enhver strømkilde generere varme på grund af strøm. Effekt er lig med produktet af kvadratet af strømmen og modstanden. Derfor skal der bruges en lille strømkilde. Udsættelse for høj varme vil resultere i permanent skade på termistoren.
Denne introduktion til to typer temperaturinstrumenter er beregnet til at være nyttig til dit arbejde og studier.