Классификация датчиков

Классификация по виду выходных величин

§ Активные (генераторные)

§ Пассивные (параметрические)

Классификация по измеряемому параметру

§ Датчики давления

§ абсолютного давления

§ избыточного давления

§ разрежения

§ давления-разрежения

§ разности давления

§ гидростатического давления

§ Датчики расхода

§ Механические счетчики расхода

§ Перепадомеры

§ Ультразвуковые расходомеры

§ Электромагнитные расходомеры

§ Кориолисовые расходомеры

§ Вихревые расходомеры

§ Уровня

§ Поплавковые

§ Ёмкостные

§ Радарные

§ Ультразвуковые

§ Температуры

§ Термопара

§ Термометр сопротивления

§ Пирометр

§ Датчик концентрации

§ Кондуктометры

§ Радиоактивности (также именуются детекторами радиоактивности или излучений)

§ Ионизационная камера

§ Датчик прямого заряда

§ Перемещения

§ Абсолютный шифратор

§ Относительный шифратор

§ LVDT

§ Положения

§ Контактные

§ Бесконтактные

§ Фотодатчики

§ Фотодиод

§ Фотосенсор

§ Датчик углового положения

§ Сельсин

§ Преобразователь угол-код

§ RVDT

§ Датчик вибрации

§ Датчик Пьезоэлектрический

§ Датчик вихретоковый

§ Датчик механических величин

§ Датчик относительного расширения ротора

§ Датчик абсолютного расширения

§ Датчик дуговой защиты

Классификация по принципу действия

§ Оптические датчики (фотодатчики)

§ Магнитоэлектрический датчик (На основе эффекта Холла)

§ Пьезоэлектрический датчик

§ Тензо преобразователь

§ Ёмкостной датчик

§ Потенциометрический датчик

§ Индуктивный датчик

Классификация по характеру выходного сигнала

§ Дискретные

§ Аналоговые

§ Цифровые

§ Импульсные

Классификация по среде передачи сигналов

§ Проводные

§ Беспроводные

Классификация по количеству входных величин

§ Одномерные

§ Многомерные

Классификация по технологии изготовления

§ Элементные

§ Интегральные

Термопара

Схема термопары. При температуре спая нихрома и алюминий-никеля равной 300 °C термоэдс составляет 12,2 мВ.

Фотография термопары

Термопа́ра (термоэлектрический преобразователь температуры) — термоэлемент, применяемый в измерительных и преобразовательных устройствах, а также в системах автоматизации.

Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) дает следующее определение термопары: Термопара — пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующих часть устройства, использующеготермоэлектрический эффект для измерения температуры.

Для измерения разности температур зон, ни в одной из которых не находится вторичный преобразователь (измеритель термо-ЭДС), удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковых термопары, соединенных навстречу друг другу. Каждая из них измеряет перепад температур между своим рабочим спаем и условным спаем, образованным концами термопар, подключёнными к клеммам вторичного преобразователя, но вторичный преобразователь измеряет разность их сигналов, таким образом, две термопары вместе измеряют перепад температур между своими рабочими спаями.

Принцип действия

Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте.

Эффект Зеебека— явление возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах.

Эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом.

Эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термо-ЭДС, если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников, называется термоэлементом или термопарой.

Величина возникающей, термо-ЭДС в первом приближении зависит только от материала проводников и температур горячего (T₁) и холодного (T₂) контактов.

В небольшом интервале температур термо-ЭДС Е можно считать пропорциональной разности температур:

,

где α₁₂ — термоэлектрическая способность пары (или коэффициент термо-ЭДС).

В простейшем случае коэффициент термо-ЭДС определяется только материалами проводников, однако, строго говоря, он зависит и от температуры, и в некоторых случаях с изменением температуры α₁₂ меняет знак.

Более корректное выражение для термо-ЭДС:

Величина термо-ЭДС составляет милливольты при разности температур в 100 К и температуре холодного спая в 0°С (например, пара медь-константан даёт 4,25 мВ, платина-платинородий — 0,643 мВ, нихром-никель — 4,1 мВ).

Возникновение эффекта Зеебека вызвано несколькими составляющими.