TERMISTORI (1) Termistor = temperaturno osjetljivi poluvodič ( na bazi keramike ) simbol Standardna vrijednost otpora na 25 ºC: 2252 Ω Temperaturni opseg: - 40 ºC + 150 ºC 1
TERMISTORI (2) NTC Negative Temperature Coeficient T = temperatura u K B = konstanta ovisna o materijalu 25 R/T karakteristika Izrazita nelinearnost: 2
TERMISTORI (3) Mjerni spoj Za male promjene: Aproksimacijska krivulja: a = 2 %/K do 6 %/K 3
TERMISTORI (4) Linearizacija R-T T karakteristike Paralelni spoj: R T // R 4
TERMISTORI (5) Primjena Regulatori temperature termostati (zgradarstvo,, auto-industrija, procesna industrija) Ograničava avači uklopne struje: bez NTC s NTC Trenutak uključenja 5
TERMISTORI (6) Prednosti i nedostaci Prednosti: Visoka točnost: ~ ± 0,02 ºC Visoka osjetljivost: ~ 10 puta bolja od RTD (mogu se zanemariti greške zbog otpora priključnih vodova i samozagrijavanja) Manje dimenzije od RTD Brži i odziv od RTD Dugotrajna stabilnost i ponovljivost Nedostaci: Ograničeni temperaturni opseg: - 40 ºC 150 ºC Vrlo nelinearni odnos otpora prema temperaturi 6
POLUVODIČKI OSJETNICI PN spoj (dioda, spoj baza-emiter emiter) Pad napona 1,8 mv po ºC Mjerni uređaj IZLAZ Dioda kao osjetnik temperature TEMPERATURA Temperaturni opseg: - 40 ºC + 125 ºC 7
TERMOPAROVI (1) Termopar = spoj dva različita metala na spoju se javlja napon: Seebeck-ov efekt napon je ovisan o temperaturi - termonapon termopar mjeri samo razliku temperature >> potrebno je poznavati refetrentnu temperaturu da bi se odredila apsolutna temperatura 8
TERMOPAROVI (2) Tipovi termoparova 9
TERMOPAROVI (3) Termonaponi Visoke temperature: 0 1800 ºC Niske temperature: - 270 0 ºC 10
TERMOPAROVI (4) Mjerna petlja Spojevi Cu-vodiča između termopara i mjernog sustava također djeluju kao termopar koriste se posebni vodovi za produženje izotermalni blok mjerenje temperature na izotermalnom bloku kompenzacija 11
TERMOPAROVI (5) Kompenzacija hladnog kraja (cold-junction) Nepraktično kompenzira se temperatura mjernog sustava 12
TERMOPAROVI (6) Pravilo međuvodiča Pravilo međutemperature Pravilo međumetala 13
TERMOPAROVI (7) Problemi u primjeni MEĐU-SPOJEVI OTPOR OŽIČENJAO DEKALIBRACIJA ŠUM ZAJEDNIČKI POTENCIJAL TERMIČKI MOST - dodatni termospojevi - impedantne smetnje - difuzija stranih metala - oklopljeni vodovi - izolirani TP - utjecaj TP na medij 14
TERMOPAROVI (8) Izvedbe termoparova Dvije termoelektrički različite metalne žice 15
TERMOPAROVI (9) Prednosti i nedostaci Prednosti: Mala cijena Široki temperaturni opseg (-270( 1700 ºC) Kratko vrijeme odziva Dobra točnost i ponovljivost Nedostaci: Niska osjetljivost (50( µv/ V/ C) Nedovoljna točnost za neke primjene (0.5( C) Referentna temperatura (0 C)( Nelinearnost 16
TERMOPAROVI (10) TP i mjerne sonde Izolacija od staklenih vlakana Sonda za površinsko mjerenje Sonda za unutrašnje mjerenje PTFE (polytetrafluoro Ethylen) izolacija Sonda za mjerenje u zraku 17
IC OSJETNICI (1) Beskontaktno mjerenje temperature Sva tijela temperature iznad 0 K (-273.15( C) zrače toplinsku energiju Temperatura se određuje temeljem odnosa intenziteta zračenja enja i valne duljine: Wien-ov zakon Stefan-Boltzmann Boltzmann-ovov zakon jedna valna duljina spektar l T = konst = 2891 (µm K) W ~ T 4 18
IC OSJETNICI (2) Elektromagnestski spektar 19
IC OSJETNICI (3) Toplinsko zračenje W = W A + W R + W E W = W A Emisivnost: CRNO TIJELO ε = W / W CT Crno tijelo: ε = 1 Sivo tijelo: ε = konst < 1 Ne-sivo tijelo: ε = f(l) (crno tijelo) Relativno zračenje crnog tijela 1500 ºC 1000 ºC 540 ºC 260 ºC 20 ºC (sivo tijelo) mijenja se s valnom duljinom Valna duljina (mikroni) Valna duljina 20
IC OSJETNICI (4) Pirometri : pyros = vatra + metron = mjerenje Optički pirometrar - za vidljivi spektar - nevidljiva žarna nit IC pirometar 2 ~ 14 µm - piroelektrični materijal (lithium tantalat LiTaO3) Zračenje iz promatrane površine Žarna nit Pokazivač Ni nosač Detektor zračenja Stakleno/ keramička osnova Sonda 21
IC OSJETNICI (5) Termoelektrični TO-5 kućište TO 5 kućište detektor 22
IC OSJETNICI (6) Karakteristike IC detektora TIPIČNA KONFIGURACIJA IC filter toplinska energija pojaćalo display 0,0009 0,0008 Temperatura okoline = 25 ºC Izlazni napon (V) 0,0007 0,0006 0,0005 0,0004 0,0003 0,0002 0,0001 normalizirani izlazni napon 0,0000 Temperatura mete (ºC) 23
IC OSJETNICI (7) IC termometri Optička rezolucija: udaljenost mete / promjer mete = L/D 2:1 niska rezolucija 300:1 visoka rezolucija 24
IC OSJETNICI (8) Dijagnostika prenosivi za fiksnu ugradnju različite smetnje prašina, para i sl. Objekt IC mjerni opseg 25
IC OSJETNICI (9) Svojstva materijala 26
IC OSJETNICI (10) Prednosti i nedostaci Prednosti: Beskontaktno mjerenjer Brzi odziv Dobra stabilnost Nedostaci: Visoka cijena Smetnje zbog prašine, pare, dima i sl. 27
TERMOVIZIJA (1) Mikro-bolometar Mikrobolometar razvijen u Honeywellu 80-tih godina u sklopu vojnog programa Dvodimenzionalno polje 320 x 240 VOx elemenata VOx detektorski element: mijenja otpor pod utjecajem zračenja 28
TERMOVIZIJA (2) IC kamera 29
TERMOVIZIJA (3) Dijagnostika Prediktivno održavanje identifikacija problema prije nego što izazovu kvar Energetska postrojenja analiza vodova i opreme u realnom vremenu Nadzor procesa realnom vremenu učinkovit i siguran rad postrojenja Istraživanje i razvoj unapređenje dizajna opreme 30
TERMOVIZIJA (4) 31
TERMOVIZIJA (5) 32
TERMOVIZIJA (6) 33
TERMOVIZIJA (7) 34
TERMOVIZIJA (8) 35
TERMOVIZIJA (9) 36