Температуру измеряют почти в каждой промышленной установке, но сам чувствительный элемент выбирают по-разному. Термопара, платиновое термосопротивление и NTC-термистор дают разную точность, разный диапазон и требуют разной схемы подключения. Ошибка на этом этапе проявляется не отказом, а систематической погрешностью, которую потом ищут в регуляторе и в контроллере.
Термопары: широкий диапазон и компенсация холодного спая
Термопара формирует термоЭДС на стыке двух разнородных проводников. Отсюда её сильные стороны: высокие рабочие температуры, малая инерционность, простая и прочная конструкция. Отсюда же и ограничения. Характеристика нелинейна, сигнал измеряется милливольтами, а показания зависят от температуры холодного спая — без её компенсации результат смещается. Удлинять термопару обычным медным проводом нельзя: нужен компенсационный кабель под конкретный тип. Термопары применяют там, где важнее диапазон и стойкость, чем доли градуса точности.
Термосопротивления: точность в промышленном диапазоне
Термопреобразователь сопротивления работает на другом принципе: сопротивление чувствительного элемента меняется с температурой предсказуемо и почти линейно. Платиновые исполнения Pt100 и Pt1000, а также медные, дают более высокую точность и повторяемость в среднем промышленном диапазоне и не требуют компенсационного кабеля. Критична схема подключения: двухпроводная вносит погрешность от сопротивления линии, трёхпроводная её в основном компенсирует, четырёхпроводная используется там, где нужна максимальная точность. Готовые исполнения и приборы под них собраны в разделах каталога термопреобразователи и датчики температуры.
NTC-термисторы: контроль и защита в аппаратуре
NTC-термистор — полупроводниковый элемент с резким снижением сопротивления при нагреве. Диапазон уже, характеристика выраженно нелинейна и требует пересчёта по таблице или уравнению, зато чувствительность высокая, а размеры и цена минимальны. Типовые задачи — контроль температуры радиатора и обмотки, тепловая защита, температурная компенсация, ограничение пускового тока. Это решение уровня платы, а не технологического процесса.
Выходной сигнал и совместимость с системой
Датчик выбирают вместе со входом, к которому он подключается. Модуль ввода контроллера рассчитан на конкретный тип: милливольтовый вход под термопару, вход сопротивления под Pt100, унифицированный токовый сигнал от нормирующего преобразователя. Длинные линии в цеху надёжнее вести токовым сигналом, а не милливольтами. Смежные позиции — элементы промышленной автоматики, а для поверки и наладки измерительные приборы.
Практический вывод
Выбор сводится к четырём вопросам: рабочий диапазон, требуемая точность, тип входа приёмника и условия установки. Термопара — широкий диапазон и агрессивная среда, термосопротивление — точность в промышленном диапазоне, NTC — компактный контроль внутри аппаратуры. ООО «Компания «База Электроники» поставляет датчики и смежные компоненты со складов в Москве, Санкт-Петербурге и Воронеже.