온도 센서 선택 가이드

온도 센서를 선택하려면 다른 유형의 센서를 선택하는 것보다 더 많은 고려가 필요합니다.먼저, 센서의 구조는 측정 유체 또는 측정 표면의 온도가 민감한 소자의 지정된 측정 시간 내에 도달할 수 있도록 선택되어야 합니다.온도 센서의 출력은 민감한 요소의 온도일 뿐입니다.사실, 센서가 나타내는 온도가 측정 대상의 온도인지 확인하기 어려운 경우가 많습니다.

대부분의 경우 온도 센서를 선택하려면 다음 측면을 고려해야 합니다.
(1) 측정 대상의 온도를 기록, 경보 및 자동 제어해야 하는지 여부, 원격으로 측정 및 전송해야 하는지 여부.
(2) 온도 측정 범위의 크기 및 정확도 요구 사항.
(3) 온도 측정 요소의 크기가 적절한지 여부.
(4) 측정 대상의 온도가 시간에 따라 변할 때 온도 측정 요소의 히스테리시스가 온도 측정 요구 사항을 충족할 수 있는지 여부.
(5) 측정 대상의 환경 조건이 온도 측정 요소를 손상하는지 여부.
(6) 가격은 얼마이고 사용하기 편리한지 여부.

용기내 유체의 온도는 일반적으로 열전대 또는 열저항 프로브로 측정하지만 전체 시스템의 수명이 프로브의 예상 수명보다 훨씬 길거나 프로브가 자주 제거될 것으로 예상되는 경우 교정 또는 수리를 위해 용기 위에 놓을 수 없습니다.개봉 시 용기 벽에 영구 써모웰을 설치할 수 있습니다.써모웰을 사용하면 측정 시간 상수가 크게 연장됩니다.온도 변화가 매우 느리고 열전도율 오차가 작은 경우 써모웰은 측정 정확도에 영향을 미치지 않지만 온도가 매우 빠르게 변화하면 민감한 요소가 급격한 온도 변화를 추적할 수 없으며 열전도율 오차가 증가할 수 있습니다. 다시, 측정 정확도가 영향을 받습니다.따라서 유지 보수성과 측정 정확도의 두 가지 요소를 저울질할 필요가 있습니다.

열전대 또는 열 저항 프로브의 모든 재료는 접촉할 수 있는 유체와 호환되어야 합니다.노출된 요소 프로브를 사용할 때 측정된 유체와 접촉하는 재료(민감한 요소, 연결 리드, 지지대, 부분적 보호 커버 등)의 적응성을 고려해야 합니다.써모웰을 사용할 때는 슬리브 재질만 고려하면 됩니다..

저항 서미스터는 일반적으로 액체와 대부분의 가스에 잠겨 있을 때 완전히 밀봉되며 최소한 코팅해야 합니다.노출된 저항 요소는 전도성이 있거나 오염된 유체에 담글 수 없습니다.빠른 응답이 필요한 경우 공기와 제한된 수의 가스 및 일부 액체를 건조하는 데 사용할 수 있습니다.저항 요소가 정체되거나 느리게 흐르는 유체에 사용되는 경우 일반적으로 기계적 보호를 위해 일종의 하우징으로 덮어야 합니다.

파이프, 도관 또는 용기를 열 수 없거나 개구부가 금지되어 프로브 또는 써모웰을 사용할 수 없는 경우 표면 온도 센서를 외벽에 고정하거나 고정하여 측정을 수행할 수 있습니다.합리적인 측정 정확도를 보장하기 위해 센서는 주변 대기 및 열 방사원과 열적으로 격리되어야 하며, 센서를 통해 벽에서 민감한 요소로의 열 전도가 최적으로 설계되고 설치되어야 합니다.

측정된 고체 물질은 금속 또는 비금속일 수 있으며 모든 유형의 표면 온도 센서는 측정 대상의 표면 또는 하부 표면의 물질 특성을 어느 정도 변경합니다.따라서 이러한 간섭을 최소화하기 위해 센서와 설치 방법을 적절하게 선택해야 합니다.이상적인 센서는 측정 대상 또는 그 주변의 구조적 특징이 어떤 식으로든 변경되지 않도록 측정되는 고체와 완전히 동일한 재료로 만들어지고 재료와 통합되어야 합니다.이러한 센서에는 저항(박막 열저항, 온도 센서) 유형, 박막 및 얇은 와이어 열전대를 포함하여 다양한 사용 가능한 센서가 있습니다.내장된 소형 센서 또는 나사산 인서트를 사용하여 표면 옥의 온도를 측정합니다.내장된 염 전달 장치 또는 삽입물의 외부 가장자리는 측정할 재료의 외부 표면과 같은 높이를 유지해야 합니다.인서트의 재료는 테스트한 재료와 동일해야 하며 최소한 매우 유사해야 합니다.와셔 센서를 사용할 때 와셔가 도달하는 온도가 측정할 온도에 최대한 근접하도록 주의해야 합니다.

온도 센서의 선택은 주로 측정 범위를 기반으로 합니다.측정 범위가 전체 범위 내에 있을 것으로 예상되는 경우 백금 저항 센서를 사용할 수 있습니다.더 좁은 범위는 일반적으로 충분히 큰 저항 변화를 얻기 위해 센서가 상당히 높은 기본 저항을 가져야 합니다.온도 센서가 제공하는 충분히 큰 저항 변화는 이러한 민감한 구성 요소를 좁은 측정 범위에 매우 적합하게 만듭니다.측정 범위가 상당히 크면 열전대가 더 적합합니다.열전대 인덱스 테이블은 이 온도를 기반으로 하기 때문에 이 범위에 어는점을 포함하는 것이 가장 좋습니다.알려진 범위 내에서 센서의 선형성은 센서를 선택하기 위한 추가 조건으로 사용될 수도 있습니다.

응답 시간은 일반적으로 센서를 선택하는 또 다른 기본 기준인 시간 상수로 표현됩니다.탱크의 온도를 모니터링할 때 시간 상수는 덜 중요합니다.그러나 사용 중 진동관 내부의 온도를 측정해야 하는 경우에는 시정수가 센서 선택의 결정적인 요인이 됩니다.비드 온도 센서 및 외장형 노출 열전대의 시간 상수는 매우 작은 반면, 침지 프로브, 특히 보호 슬리브가 있는 열전대는 상대적으로 큰 시간 상수를 갖습니다.

동적 온도 측정은 더 복잡합니다.센서 사용에서 자주 발생하는 조건을 가능한 한 가깝게 반복적으로 테스트하고 시뮬레이션해야만 센서의 동적 성능에 대한 합리적인 근사치를 얻을 수 있습니다.

NTC 음의 온도 계수 온도 센서의 작동 원리

NTC는 Negative Temperature Coefficient의 약자로 음의 온도 계수를 의미합니다.일반적으로 음의 온도 계수가 큰 반도체 재료 또는 부품을 말합니다.소위 NTC 온도 센서는 음의 온도 계수 온도 센서입니다.망간, 코발트, 니켈, 구리 등의 금속 산화물을 주원료로 세라믹 기술로 만들어집니다.이러한 금속 산화물 물질은 전도성이 게르마늄, 실리콘과 같은 반도체 물질과 완전히 유사하기 때문에 반도체 특성을 갖는다.온도가 낮을 ​​때 이러한 산화물 재료의 캐리어(전자 및 정공) 수가 적으므로 저항값이 높아집니다.온도가 상승함에 따라 캐리어의 수가 증가하므로 저항 값이 감소합니다.NTC 온도 센서의 범위는 실온에서 100~1,000,000옴이며 온도 계수는 -2%~-6.5%입니다.NTC 온도 센서는 온도 측정, 온도 보상, 서지 전류 억제 및 기타 경우에 널리 사용될 수 있습니다.