ההבדל בין מדידת טמפרטורה אינפרא אדום לחיישן טמפרטורה
חיישני טמפרטורה מחולקים בעיקר לחיישני מגע וללא מגע. חיישן טמפרטורת מגע: לחלק הזיהוי של חיישן טמפרטורת המגע יש מגע טוב עם האובייקט הנמדד, המכונה גם מדחום. חיישן טמפרטורה ללא מגע: האלמנט הרגיש שלו והאובייקט הנמדד אינם במגע זה עם זה, הידוע גם כמכשיר מדידת טמפרטורה ללא מגע. מכשיר זה יכול לשמש למדידת טמפרטורת פני השטח של עצמים נעים, מטרות קטנות וחפצים בעלי קיבולת חום קטנה או שינויי טמפרטורה מהירים (חולפים), וכן ניתן להשתמש בו למדידת התפלגות הטמפרטורה של שדה הטמפרטורה. המדחום הנפוצים ביותר ללא מגע מבוססים על החוק הבסיסי של קרינת גוף שחור ונקראים מדי חום קרינה.
חיישן טמפרטורה ברמת דיוק גבוהה NTC ו-RTD
חיישן טמפרטורה: בדרך כלל, דיוק המדידה גבוה. בתוך טווח טמפרטורות מסוים, מד החום יכול גם למדוד את התפלגות הטמפרטורה בתוך האובייקט. עם זאת, עבור עצמים נעים, מטרות קטנות או עצמים בעלי קיבולת חום קטנה, יתרחשו שגיאות מדידה גדולות. מדי חום בשימוש נפוץ כוללים מדי חום דו-מתכתיים, מדי חום נוזלי זכוכית, מדי חום של לחץ, מדי חום להתנגדות, תרמיסטורים וצמדים תרמיים. הם נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה, חקלאות, מסחר ומגזרים אחרים. אנשים גם משתמשים לעתים קרובות במדחום אלו בחיי היומיום. עם היישום הרחב של טכנולוגיה קריוגנית בהנדסת הגנה לאומית, טכנולוגיית חלל, מטלורגיה, אלקטרוניקה, מזון, רפואה, פטרוכימיה ואחרות ומחקר של טכנולוגיית מוליכים-על, פותחו מדי חום קריוגניים למדידת טמפרטורות מתחת ל-120K, כגון מדי חום קריוגניים לגז. , מדי חום של לחץ קיטור, מדי חום אקוסטיים, מדי חום פרמגנטיים למלח, מדי חום קוונטיים, התנגדות תרמית בטמפרטורה נמוכה וצמדים תרמיים בטמפרטורה נמוכה וכו'. ההתנגדות התרמית של הזכוכית הקרבורית העשויה מזכוכית נקבובית סיליקה גבוהה מקורבורת וחונטת היא מעין אלמנט חישת טמפרטורה של מדחום הטמפרטורה הנמוכה, שניתן להשתמש בו למדידת הטמפרטורה בטווח של 1.6 ~ 300K.
חיישן טמפרטורה אינפרא אדום
חיישן אינפרא אדום: חיישן המשתמש בתכונות הפיזיקליות של קרני אינפרא אדום כדי למדוד. לקרן אינפרא אדום, המכונה גם אור אינפרא אדום, יש תכונות כמו השתקפות, שבירה, פיזור, הפרעות ובליעה. כל חומר, כל עוד יש לו טמפרטורה מסוימת (גבוהה מאפס), יכול להקרין קרני אינפרא אדום. חיישן האינפרא אדום אינו במגע ישיר עם האובייקט הנמדד במהלך המדידה, ולכן אין חיכוך, ויש לו יתרונות של רגישות גבוהה ותגובה מהירה. חיישן האינפרא אדום כולל מערכת אופטית, אלמנט זיהוי ומעגל המרה. ניתן לחלק מערכות אופטיות לשני סוגים: טרנסמיססיבי ומשקף לפי המבנה שלהן. ניתן לחלק את אלמנט הזיהוי לאלמנט זיהוי תרמי ואלמנט זיהוי פוטואלקטרי על פי עקרון העבודה. תרמיסטורים הם הרכיבים התרמיים הנפוצים ביותר. כאשר התרמיסטור נחשף לקרינת אינפרא אדום, הטמפרטורה עולה וההתנגדות משתנה (שינוי זה עשוי להיות גדול או קטן יותר, מכיוון שניתן לחלק תרמיסטורים לתרמיסטורים מקדם טמפרטורה חיובי ותרמיסטורים מקדם טמפרטורה שלילי), הוא הופך לפלט אות חשמלי באמצעות מעגל המרה. אלמנטים רגישים לאור נמצאים בשימוש נפוץ באלמנטים לזיהוי פוטו-אלקטרי, העשויים בדרך כלל מחומרים כגון עופרת גופרית, עופרת סלניד, אינדיום ארסניד, אנטימון ארסניד, סגסוגת טרנרית כספית קדמיום טלוריד, סימום גרמניום וסיליקון.
מבנה והתקנה של חיישן האצה פיזואלקטרי
המבנה של חיישן התאוצה הפיאזואלקטרי הנפוץ מחולק ל: קפיץ, מסה, בסיס, אלמנט פיזואלקטרי וטבעת הידוק. מערכת אלמנט-מסה-קפיץ פיזואלקטרית מותקנת על עמוד מרכזי עגול, המחובר לבסיס. למבנה זה יש תדר תהודה גבוה. עם זאת, כאשר הבסיס מחובר לאובייקט הבדיקה, אם הבסיס מעוות, זה ישפיע ישירות על הפלט של איסוף הרטט. בנוסף, שינויים באובייקט הבדיקה ובטמפרטורת הסביבה ישפיעו על האלמנט הפיאזואלקטרי ויגרמו לשינויים בעומס הקדום, מה שעלול לגרום בקלות לסחף בטמפרטורה. אלמנט ה-piezo מהודק לעמוד המרכזי המשולש על ידי טבעת הידוק. כאשר חיישן התאוצה הפיאזואלקטרי חש ברטט צירי, האלמנט הפיאזואלקטרי נושא מתח גזירה. למבנה זה יש אפקט בידוד מצוין על עיוות בסיס ושינויי טמפרטורה, ויש לו תדר תהודה גבוה וליניאריות טובה. לסוג הגזירה הטבעתית מבנה פשוט וניתן להפוך אותו למד תאוצה קטן במיוחד עם תדר תהודה גבוה. בלוק המסה הטבעתי מודבק לאלמנט הפיאזואלקטרי הטבעתי המותקן על העמוד המרכזי. מכיוון שהקלסר מתרכך עם עליית הטמפרטורה, טמפרטורת הפעולה המקסימלית מוגבלת.
תדר הגבול העליון של חיישן התאוצה הפיאזואלקטרי תלוי בתדר התהודה בעקומת המשרעת-תדר. בדרך כלל, עבור חיישני האצה פיזואלקטריים עם שיכוך קטן (z<=0.1), if the upper limit frequency is set to 1/3 of the resonance frequency, the amplitude can be guaranteed. The error is less than 1dB (ie 12%); if it is taken as 1/5 of the resonance frequency, the amplitude error is guaranteed to be less than 0.5dB (ie 6%), and the phase shift is less than 30. However, the resonant frequency is related to the fixed condition of the piezoelectric acceleration sensor. The amplitude-frequency curve given by the piezoelectric acceleration sensor when it leaves the factory is obtained under the fixed condition of rigid connection. The actual fixing method is often difficult to achieve a rigid connection, so the resonance frequency and the upper limit frequency of use will decrease. Among them, the use of steel bolts is a method to make the resonance frequency reach the factory resonance frequency. Do not screw all the bolts into the screw holes of the base, so as not to cause deformation of the base and affect the output of the piezoelectric acceleration sensor. Apply a layer of silicone grease to the mounting surface to increase connection reliability on uneven mounting surfaces. Insulation bolts and mica gaskets can be used to fix the piezoelectric acceleration sensor when insulation is required, but the gasket should be as thin as possible. Use a thin layer of wax to stick the piezoelectric acceleration sensor on the flat surface of the test piece, and it can also be used in low temperature (below 40°C) occasions. The hand-held probe vibration measurement method is particularly convenient to use in multi-point testing, but the measurement error is large and the repeatability is poor. The upper limit frequency is generally not higher than 1000Hz. The piezoelectric acceleration sensor is fixed with a special magnet, which is easy to use and is mostly used in low-frequency measurement. This method can also insulate the piezoelectric acceleration sensor from the test piece. Fixing methods with hard bonding bolts or adhesives are also commonly used. The resonant frequencies of a typical piezoelectric accelerometer using the above-mentioned various fixing methods are about: steel bolt fixing method 31kHz, mica gasket 28kHz, coated wax layer 29kHz, hand-held method 2kHz, magnet fixing method 7kHz.
מספר שיטות לשיפוט ראשוני של ביצועי חיישן לחות
במקרה שהכיול בפועל של חיישן הלחות קשה, ניתן להשתמש בכמה שיטות פשוטות כדי לשפוט ולבדוק את הביצועים של חיישן הלחות.
1. קביעת עקביות. קנה יותר משני מוצרי חיישני לחות מאותו סוג ומאותו יצרן בו-זמנית. ככל שיותר, כך הבעיה תוסבר יותר. חבר אותם יחד והשווה את ערכי פלט הזיהוי. בתנאים יציבים יחסית, שים לב לעקביות הבדיקה. לבדיקה נוספת, ניתן להקליט אותו במרווחים תוך 24 שעות. באופן כללי, ישנם שלושה סוגים של תנאי לחות וטמפרטורה ביום, גבוה, בינוני ונמוך, כך שניתן לראות את העקביות והיציבות של המוצר בצורה מקיפה יותר, כולל מאפייני פיצוי טמפרטורה.
2. הרטיבו את החיישן על ידי נשיפה עם הפה או באמצעות שיטות לחות אחרות, וראו את רגישותו, החזרה, ביצועי הסרת לחות והסרת לחות, רזולוציה, הטווח הגבוה ביותר של המוצר וכו'.
3. בדוק את המוצר בשני המקרים של פתיחה וסגירה של הקופסה. השווה אם הם עקביים וצפה באפקט התרמי.
4. בדוק את המוצר במצב טמפרטורה גבוהה ובמצב טמפרטורה נמוכה (לפי התקן הידני), והשוו אותו עם הרשומה לפני הבדיקה במצב רגיל, בדקו את יכולת הסתגלות הטמפרטורה של המוצר, וראו את עקביות המוצר . ביצועי המוצר חייבים להתבסס בסופו של דבר על שיטות הבדיקה הפורמליות והמלאות של מחלקת בדיקת האיכות. תמיסת המלח הרווי משמשת לכיול, וניתן להשתמש במוצר גם לזיהוי השוואה. כמו כן יש לכייל את המוצר לאורך זמן במהלך שימוש ארוך טווח על מנת לשפוט בצורה מקיפה יותר את איכות חיישן הלחות.
