Differenze tra termistori e termocoppie


18

A quanto ho capito, sia i termistori che le termocoppie sono sensori di temperatura. Quindi quali sono i vantaggi / gli svantaggi dell'utilizzo l'uno rispetto all'altro per misurare la temperatura? Quali sono le applicazioni specifiche per uno dei sensori?

Risposte:


17

Termocoppie:

  • ampia gamma di sensori di temperatura (Tipo T = -200-350 ° C; Tipo J = 95-760 ° C; Tipo K = 95-1260 ° C; altri tipi vanno a temperature ancora più elevate)
  • può essere molto preciso
  • parametro di rilevamento = tensione generata da giunzioni a diverse temperature
  • la tensione della termocoppia è relativamente bassa (4,3 mV per la termocoppia di tipo T con un'estremità a 0 ° C, l'altra a 100 ° C, quindi 43 ° C / tempco)
  • per lo più lineare

termistori:

  • campo di rilevamento più ristretto ( termistori Z di qualità specificati da -55 a +150 C)
  • parametro di rilevamento = resistenza
  • di solito molto non lineare
  • I termistori NTC hanno una diminuzione approssimativamente esponenziale della resistenza all'aumentare della temperatura
  • ottimo per rilevare piccoli cambiamenti di temperatura (a meno che non si presti attenzione al condizionamento del segnale, è difficile utilizzare un termistore in modo accurato e ad alta risoluzione su un intervallo superiore a 50 ° C).
  • il circuito di rilevamento non ha bisogno di amplificazione ed è molto semplice (il divisore di tensione con resistore di riferimento legato alla tensione di riferimento di solito è sufficiente) - vedi il mio blog per ulteriori informazioni sul condizionamento del segnale .
  • di solito è difficile ottenere una precisione migliore di 1 ° C senza calibrazione

E non è necessario eseguire la calibrazione con una termocoppia? Posso acquistarne uno dal negozio e fidarmi solo della lettura?
Mads Skjern,

E come si confrontano i prezzi per i due?
Mads Skjern,

good q's ... le termocoppie hanno tolleranze a seconda di ciò che acquisti, di quale tipo e di quale intervallo di temperature li stai utilizzando. Il tipo T è la temperatura ambiente prossima più accurata. L'errore deriva dalla variazione della metallurgia dei fili (sia durante la produzione, sia nel tempo poiché i fili possono reagire con l'aria o subire modifiche metallurgiche (ricottura / tempra / tempra da lavoro ecc.)
Jason S

prezzi: i termistori sono meno costosi, a meno che tu non stia parlando di brevi tratti di filo 30AWG rivestito non schermato, che sembrano $ 0,20-0,50 / ft. Le sonde per termocoppia sono generalmente comprese tra $ 15 e $ 150.
Jason S,

6

Un termistore è un resistore sensibile alla temperatura, mentre una termocoppia genera una tensione proporzionale alla temperatura. Le termocoppie possono funzionare a temperature molto più elevate rispetto ai termistori.

Sono comunemente usati per il controllo della temperatura negli impianti di riscaldamento.


3

Principi diversi Un termistore è una resistenza elettrica, realizzata in materiale semiconduttore, che può essere cablata in un circuito. Il materiale semiconduttore è solitamente costituito da ossidi di manganese e ossidi di nichel. Il termistore funziona in base al principio secondo cui la resistenza elettrica di questo materiale cambia con la temperatura. Una termocoppia, d'altra parte, è composta da due fili di metalli diversi, come rame e ferro. I fili di uguale lunghezza sono collegati elettricamente insieme a un'estremità e si aprono all'altra estremità. Il principio è che se le estremità aperte dei fili sono a temperatura fissa e si modifica la temperatura all'estremità collegata, ciò genera una tensione tra i due fili all'estremità aperta della termocoppia.

Misurazione della temperatura Con un termistore, è possibile utilizzare uno strumento che misura la resistenza elettrica e collegarlo al termistore. Misurerai una variazione di resistenza con una variazione di temperatura. Se poi fai riferimento a una tabella che elenca il cambiamento di temperatura rispetto alla resistenza, puoi scoprire la temperatura da questa tabella. Nel caso di una termocoppia, utilizzerai un circuito elettrico per misurare la differenza di tensione tra i due fili all'estremità aperta e userai questo per misurare la differenza di temperatura tra le due estremità dei fili.

Termistore o Termocoppia? In generale, le letture della termocoppia sono più precise delle letture del termistore. Tuttavia, reagiscono più lentamente alle variazioni di temperatura. I termistori sono anche più costosi in genere rispetto alle termocoppie, a causa della necessità di una fonte di alimentazione esterna e dei circuiti del dispositivo. La decisione di utilizzare l'uno o l'altro dipenderà dalle tue esigenze specifiche.


0

La resistenza di un termistore varia con la temperatura. mettendolo in serie con un resistore per formare un divisore di tensione e puoi misurare la temperatura con un voltmetro. Per misurazioni ancora più accurate può far parte di un ponte di Wheatstone. Sono spesso usati come sensore di sovratemperatura.

Una termocoppia è una coppia di fili diversi collegati tra loro. Quando viene applicato il calore, viene generata una piccola corrente. La quantità di corrente è approssimativamente proporzionale alla temperatura. Funzionano a temperature più elevate rispetto ai termistori. Un uso comune per una termocoppia è un rivelatore su una luce pilota a gas. Se la spia luminosa si spegne, la termocoppia si raffredda e l'alimentazione del gas viene interrotta.


La tensione non è proporzionale alla temperatura?
m

1
Una striscia bimetallica è più comune come rivelatore per una luce pilota. Può interrompere l'alimentazione senza altri componenti.
Leon Heller,

"Per misurazioni ancora più accurate può far parte di un ponte di Wheatstone." Non proprio. Questo è vero per gli estensimetri in cui gli elementi abbinati sfruttano la configurazione del ponte di Wheatstone. I termistori non hanno questa capacità.
Jason S,

1
@ m.Alin: "La tensione non è proporzionale alla temperatura" - la tensione della termocoppia è proporzionale alla differenza di temperatura . (circa - c'è una certa non linearità) Ma hai ragione, è tensione, non corrente.
Jason S,

1
@Leon: non ho mai sentito parlare dell'uso di strisce bimetaliche. Una termocoppia può essere utilizzata completamente passivamente per questo scopo facendo funzionare la corrente generata attraverso una bobina che tiene aperta la valvola contro una piccola molla. Semplice ed economico, senza necessità di alimentazione esterna.
Kevin Cathcart,
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.