Датчик температури

Часто у наших проектах необхідно вимірювати температуру навколишнього повітря або поверхні приладу. У цьому випадку можна використовувати цифрові чи аналогові датчики температури.

У найпростішому випадку аналоговий датчик температури видає аналоговий сигнал, рівень якого залежить від виміряної температури. Межі вимірювання обмежені діапазоном вимірювання та точністю АЦП який оброблятиме сигнал з датчика. Крім того, кількість аналогових входів конртоллера зазвичай обмежена, що лімітує кількість одночасно підключених датчиків. Відстань між датчиком і контролером також впливає на точність вимірювання, оскільки власний опір дроту та зовнішні наведення впливатимуть на рівень сигналу (чим довший провід тим більший вплив). Тому такі датчики мають малу поширеність.

Більш універсальним варіантом є цифрові датчики температури. Тут датчик має власну електронну схему з АЦП для обробки результатів виміру. Результат буде передаватися в контролер вже в цифровому вигляді по одному з поширених протоколів (послідовний інтерфейс, I2C, RS-485 і т.д.) Такі датчики є максимально гнучкими у підборі та налаштуванні. Залежно від необхідного діапазону вимірювання та точності, ми можемо вибрати потрібний датчик. Причому ми не будемо обмежені можливостями власного АЦП конролера та кількістю вільних входів. При використанні стандартних протоколів до одного контролера можуть бути підключені десятки або навіть сотні датчиків, розташованих на великій відстані один від одного.

Для простих проектів можна використовувати датчики типу DHT11, можливостей яких достатньо визначення температур в побуті. Якщо нам потрібна висока точність або широкий діапазон вимірювання – можемо вибрати якийсь із промислових датчиків. Вартість такого датчика звичайно буде дорожчою, але він працюватиме в умовах вібрацій, температур та інших несприятливих зовнішніх умов.

Якщо нам потрібно заміряти не температуру навколишнього повітря, а температуру поверхні, то потрібно використовувати відповідний контактний або безконтактний датчик. Контактний датчик повинен бути закріплений безпосередньо на поверхні вимірювання. Він нагріватиметься разом з нею і видаватиме відповідні виміри. У найпростішому вигляді це звичайна термопара із двох провідників, яка змінює свій опір або генерує струм залежно від температури.

Якщо немає прямого доступу до поверхні, що цікавить, вона знаходиться на великій відстані або рухається, то застосовують безконтактний датчик. Найчастіше це інфрачервоний датчик, який вимірює теплове випромінювання із поверхні. Оскільки такий датчик не нагрівається разом із предметом виміру, може мати досить великі межі вимірюваної температури - від сотень до тисяч градусів.

Датчик температури не обов'язково використовується саме для вимірювання значень температури. Вони можуть застосовуватися як додатковий захист - у разі перегріву пристрою вище за певну межу може спрацьовувати захист і відключатися навантаження. Також це може використовуватись у системах визначення пожеж чи спалахів.

Будь-які прикладні проекти, які працюють з реальними пристроями, можуть вимагати застосування датчиків температури для вимірювання умов навколишнього середовища або температури окремих пристроїв. Тому освоїти їх підключення та застосування є дуже бажаним