รู้จักเซ็นเซอร์อุณหภูมิ (Temperature sensor)

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

เซ็นเซอร์ที่ใช้วัดอุณหภูมิคืออุปกรณ์อิเล็กโทรนิกส์หรือเครื่องมือที่ใช้ทดสอบอุณหภูมิของวัตถุหรือสภาพแวดล้อมโดยรอบ และแปลงการวัดนี้เป็นสัญญาณไฟฟ้าหรือเอาต์พุตที่อ่านได้

เซ็นเซอร์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การตรวจสอบกระบวนการทางอุตสาหกรรมไปจนถึงการควบคุมอุณหภูมิในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการวัดอุณหภูมิร่างกายในการใช้งานทางการแพทย์

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิซึ่งอาจเป็นอุณหภูมิอากาศ ของเหลว หรืออุณหภูมิของของแข็ง ซึ่งเซ็นเซอร์เหล่านี้ถูกใส่ไว้ในเครื่องวัดอุณหภูมิซึ่งทำหน้าตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความร้อนและเครื่องวัดจะทำการแปลผลการวัดเป็นค่าอุณหภูมิ

มีเซนเซอร์วัดอุณหภูมิหลายประเภทและแต่ละชนิดใช้เทคโนโลยีและหลักการที่แตกต่างกันในการวัดอุณหภูมิ

ชนิดของเซ็นเซอร์อุณหภูมิประเภทต่างๆ

เทอร์มิสเตอร์ RTD Sensor เทอร์โมคัปเปิล เซ็นเซอร์อินฟราเรด

เทอร์มิสเตอร์ (Thermistor)

คำว่า ‘เทอร์มิสเตอร์‘ ความหมายมาจากคำว่าตัวต้านทานที่ไวต่อความร้อน และอุปกรณ์เหล่านี้เป็นตัวเลือกที่แม่นยำและคุ้มค่าสำหรับการวัดอุณหภูมิ

เทอร์มิสเตอร์เป็นสารกึ่งตัวนำประเภทหนึ่งที่ตอบสนองเหมือนตัวต้านทานที่ไวต่ออุณหภูมิ ค่าที่วัดได้ของความต้านทานไฟฟ้าของเทอร์มิสเตอร์สามารถสัมพันธ์กับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อม

เหตุผลที่เทอร์มิสเตอร์ยังคงได้รับความนิยมสำหรับการวัดอุณหภูมิคือ: การเปลี่ยนแปลงความต้านทานที่สูงขึ้นต่อองศาของอุณหภูมิทำให้มีความละเอียดมากขึ้น ความสามารถในการทำซ้ำและความเสถียรในระดับสูง (±0.1) ดูรายละเอียด HI93501 เครื่องวัดอุณหภูมิเทอร์มิสเตอร์

เทอร์มิสเตอร์

RTD (Resistance Temperature Detector)

เป็นเซ็นเซอร์ที่ความต้านทานเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิของเซ็นเซอร์เพิ่มขึ้น

RTD ทำงานในลักษณะเดียวกันกับเทอร์มิสเตอร์และวัดความต้านทานโอห์มมิกเพื่อวัดอุณหภูมิ

เชื่อมต่อกับวงจรในลักษณะคล้ายกับเทอร์มิสเตอร์ แต่มีช่วงอุณหภูมิที่กว้างกว่ามากและสามารถวัดอุณหภูมิที่สูงมากได้

เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple)

เทอร์โมคัปเปิลเป็นเซ็นเซอร์สำหรับวัดอุณหภูมิประกอบด้วยสายโลหะสองเส้นที่เป็นโลหะคนละชนิดกัน เชื่อมต่อกันที่ปลายด้านหนึ่ง และเชื่อมต่อกับเครื่องวัดอุณหภูมิที่รองรับเทอร์โมคัปเปิล

เซ็นเซอร์ชนิดนี้มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมไปจนถึงงานทั่วไปที่พบในระบบสาธารณูปโภคและเครื่องใช้ทั่วไป มีข้อดีคือสามารถวัดอุณหภูมิที่สูงกว่า 1000°C ได้ แต่ก็มีข้อเสียในเรื่องความแม่นยำที่น้อยกว่าเซ็นเซอร์อื่น ให้ความแม่นยำน้อยที่สุด

เซ็นเซอร์อินฟราเรด

เซ็นเซอร์อินฟราเรดหรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ IR โดยทั่วไปมีเลนส์ที่โฟกัสพลังงานอินฟราเรดไปยังอุปกรณ์ตรวจจับซึ่งจะแปลงพลังงานเป็นสัญญาณไฟฟ้า กระบวนการง่ายๆ ในการปล่อยและตรวจจับรังสี IR ช่วยในการตรวจจับความร้อนและการเคลื่อนไหวเพื่อตรวจจับวัตถุ/สิ่งกีดขวาง

เป็นองค์ประกอบหลักของกล้องถ่ายภาพความร้อน มีความสำคัญในการอนุรักษ์พลังงานและการบำรุงรักษา และยังใช้ในการใช้งานทางการแพทย์เช่นเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด

การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ

เซ็นเซอร์อุณหภูมิใช้ในการวัดอุณหภูมิในการใช้งานและอุตสาหกรรมต่างๆ พวกเขาอยู่รอบตัวเรา มีอยู่ทั้งในชีวิตประจำวันและในโรงงานอุตสาหกรรมมากขึ้น ตัวอย่างการใช้งานได้แก่

  • การใช้งานในอุตสาหกรรม: การตรวจสอบเครื่องจักรและสภาพแวดล้อมต่างๆ โรงไฟฟ้า การผลิต
  • การใช้งานทางวิทยาศาสตร์และห้องปฏิบัติการ: การตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชีวภาพ
  • การใช้งานทางการแพทย์: การตรวจสอบผู้ป่วย, อุปกรณ์ทางการแพทย์, การวิเคราะห์ก๊าซ, สายสวนหัวใจแบบเทอร์โมดิลูชั่น, เครื่องทำความชื้น, ท่อระบายอากาศของเครื่องช่วยหายใจ, อุณหภูมิของน้ำยาล้างไต
  • มอเตอร์สปอร์ต: การวัดอุณหภูมิไอเสีย อุณหภูมิอากาศขาเข้า อุณหภูมิน้ำมัน และอุณหภูมิเครื่องยนต์
  • เครื่องใช้ในบ้าน: เครื่องใช้ในครัว (เตาอบ กาต้มน้ำ ฯลฯ) รวมถึงสินค้าสีขาว
  • การใช้งาน HVAC: การระบายอากาศความร้อนและอุปกรณ์ปรับอากาศทั้งในเชิงพาณิชย์หรือในบ้าน