औद्योगिक स्वचालन और इंटरनेट ऑफ थिंग्स तकनीक के तेजी से विकास के साथ,तापमान संवेदकपर्यावरणीय मापदंडों के लिए मुख्य उपकरणों के रूप में, अपनी प्रौद्योगिकी पुनरावृत्ति और बाजार अनुप्रयोग को गहरा करना जारी रखें। वर्तमान बाजार में चार मुख्य प्रकार के तापमान सेंसर हैं, जिनमें से प्रत्येक अपनी तकनीकी विशेषताओं और अनुप्रयोग लाभों के साथ है।
1। थर्मोकपल: औद्योगिक तापमान माप की आधारशिला
थर्मोकॉल्स सीबेक प्रभाव के आधार पर तापमान को मापते हैं, और दो अलग -अलग धातु कंडक्टरों के संपर्क द्वारा गठित थर्मोइलेक्ट्रिक संभावित अंतर के माध्यम से तापमान में परिवर्तन को दर्शाते हैं। इसकी संरचना में एक थर्मोइलेक्ट्रोड, एक इन्सुलेटिंग आस्तीन और एक जंक्शन बॉक्स होता है, और -200 ℃ से 2800 ℃ तक व्यापक तापमान रेंज माप का समर्थन करता है। औद्योगिक परिदृश्यों में, थर्मोकॉल्स का उपयोग पिघले हुए धातु के तापमान माप और उच्च तापमान भट्ठी की निगरानी में स्टील के स्मेल्टिंग, पेट्रोकेमिकल आदि के क्षेत्रों में उनकी सरल संरचना, तेजी से प्रतिक्रिया और उच्च तापमान प्रतिरोध के कारण किया जाता है। K- प्रकार के थर्मोकॉल जैसे विशिष्ट अनुप्रयोग -200 ℃ से 1300 ℃ की सीमा में ± 1.5 ℃ की माप सटीकता प्राप्त कर सकते हैं। इसकी आउटपुट थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता तापमान के साथ लगभग रैखिक है, और कोल्ड एंड कम्पेंसेशन तकनीक माप स्थिरता में काफी सुधार कर सकती है।
2। प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (RTD): उच्च परिशुद्धता रैखिक तापमान माप का एक मॉडल
आरटीडी तापमान को मापने के लिए प्लैटिनम, निकल और तांबे जैसे धातुओं के प्रतिरोध और तापमान के बीच रैखिक संबंध का उपयोग करता है। उनमें से, प्लेटिनम प्रतिरोध (PT100/PT1000) इसकी उत्कृष्ट स्थिरता और विनिमेयता के कारण मौसम संबंधी निगरानी और चिकित्सा उपकरण जैसे क्षेत्रों में पहली पसंद बन गया है। PT100 को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, इसका प्रतिरोध 0 ℃ पर 100 and है, और तापमान में प्रत्येक 1 ℃ परिवर्तन के लिए प्रतिरोध 0.385। में परिवर्तन होता है। निरंतर वर्तमान स्रोत उत्तेजना और चार -तार माप के माध्यम से, तार प्रतिरोध त्रुटि को समाप्त किया जा सकता है, और -200 ℃ से 850 ℃ की सीमा में ℃ 0.1 ℃ की माप सटीकता प्राप्त की जा सकती है। बायोफार्मास्युटिकल उद्योग में, आरटीडी का उपयोग उत्पादन मापदंडों की सटीकता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए किण्वकों और स्टेरिलाइज़र जैसे उपकरणों के तापमान बंद-लूप नियंत्रण के लिए किया जाता है।
3। थर्मिस्टर: संवेदनशील प्रतिक्रिया और लागत अनुकूलन के बीच एक संतुलन
थर्मिस्टर्स को सेमीकंडक्टर सामग्री की प्रतिरोधकता-तापमान विशेषताओं के आधार पर सकारात्मक तापमान गुणांक (PTC) और नकारात्मक तापमान गुणांक (NTC) में विभाजित किया जाता है। एनटीसी थर्मिस्टर्स -50 ℃ से 300 ℃ की सीमा में उच्च -संवेदनशीलता तापमान माप प्राप्त कर सकते हैं, इस विशेषता के कारण कि तापमान की वृद्धि के साथ प्रतिरोध कम हो जाता है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों और ऑटोमोटिव बैटरी प्रबंधन प्रणालियों का ओवरहीट संरक्षण शामिल है। इसका प्रतिरोध-तापमान वक्र नॉनलाइनियर है और इसे स्टाइनहार्ट-हार्ट समीकरण द्वारा सही करने की आवश्यकता है। पीटीसी थर्मिस्टर्स का उपयोग व्यापक रूप से पावर एडेप्टर, मोटर ड्राइव और अन्य परिदृश्यों में किया जाता है, जो उनके अति -सुरक्षा विशेषताओं के कारण होते हैं। जब तापमान दहलीज से अधिक हो जाता है, तो प्रतिरोध तेजी से बढ़ जाता है और सुरक्षा सुरक्षा प्राप्त करने के लिए सर्किट को काट दिया जाता है।
4। एकीकृत सर्किट (आईसी) तापमान संवेदक: लघु और खुफिया का संलयन
मैं सीतापमान संवेदकतापमान संवेदनशील तत्वों और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट को एक ही चिप में एकीकृत करें, और पीएन जंक्शन के वोल्टेज-तापमान विशेषताओं के माध्यम से तापमान को मापें। एनालॉग आउटपुट प्रकार (जैसे TMP36) -40 ℃ से 125 ℃ की सीमा में 10MV/℃ का रैखिक वोल्टेज आउटपुट प्रदान करते हैं, और डिजिटल आउटपुट प्रकार (जैसे DS18B20) एक एकल बस इंटरफ़ेस के माध्यम से ± 0.5 ℃ डिजिटल तापमान पढ़ने को प्राप्त करते हैं। इसका छोटा आकार और कम बिजली की खपत इसे पहनने योग्य उपकरणों और IoT टर्मिनलों के लिए एक मानक सेंसर बनाती है। उदाहरण के लिए, DS18B20 स्मार्ट होम सिस्टम में वास्तविक समय में परिवेश के तापमान की निगरानी कर सकता है, और जिगबी प्रोटोकॉल के माध्यम से क्लाउड पर डेटा अपलोड कर सकता है, रिमोट कंट्रोल और ऊर्जा खपत अनुकूलन का समर्थन करता है।
प्रौद्योगिकी विकास और बाजार रुझान
एमईएमएस प्रौद्योगिकी और एआई एल्गोरिदम के एकीकरण के साथ, तापमान सेंसर लघुकरण और बुद्धिमत्ता की ओर बढ़ रहे हैं। पतली-फिल्म थर्मोकॉल्स और नैनो आरटीडी प्रौद्योगिकियां पारंपरिक सेंसर की आकार सीमाओं के माध्यम से टूटती हैं, जबकि मशीन लर्निंग एल्गोरिदम गैर-त्रुटियों और बहाव की भरपाई करके माप सटीकता में काफी सुधार करते हैं। नए ऊर्जा वाहनों के क्षेत्र में, एकीकृत तापमान सेंसर सरणी वास्तविक समय में बैटरी मॉड्यूल के तापमान की निगरानी कर सकते हैं और थर्मल प्रबंधन प्रणाली के साथ मिलीसेकंड-स्तरीय प्रतिक्रिया प्राप्त कर सकते हैं; चिकित्सा स्वास्थ्य के क्षेत्र में, लचीले आईसी तापमान सेंसर पैच को मानव शरीर की सतह से निरंतर गैर-आक्रामक तापमान निगरानी प्राप्त करने के लिए संलग्न किया जा सकता है।
भविष्य में, उद्योग 4.0 और कार्बन तटस्थता लक्ष्यों की उन्नति के साथ,तापमान संवेदकस्मार्ट विनिर्माण, ऊर्जा प्रबंधन और अन्य क्षेत्रों में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा। सामग्री नवाचार, प्रक्रिया उन्नयन और एल्गोरिथ्म अनुकूलन सेंसर प्रदर्शन को बढ़ावा देना जारी रखेगा, जबकि 5G और एज कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकियों के लोकप्रियकरण से विभिन्न उद्योगों के डिजिटल परिवर्तन के लिए ठोस समर्थन प्रदान करते हुए, तापमान डेटा के वास्तविक समय के संचरण और बुद्धिमान विश्लेषण में तेजी आएगी।