Os yw mesuriad tymheredd dibynadwy i'w wneud, y cam cyntaf yw dewis yr offeryn tymheredd cywir, hynny yw, synhwyrydd tymheredd. Thermocyplau, thermistorau, gwrthyddion platinwm (RTDs), ac ICs tymheredd yw'r synwyryddion tymheredd a ddefnyddir amlaf wrth brofi.
Mae'r canlynol yn gyflwyniad i nodweddion offerynnau tymheredd thermocouple a thermistor.
1. thermocouple
Thermocyplau yw'r synwyryddion tymheredd a ddefnyddir amlaf wrth fesur tymheredd. Ei brif fanteision yw ystod tymheredd eang a gallu i addasu i wahanol amgylcheddau atmosfferig, yn ogystal â bod yn gadarn, yn fforddiadwy, heb angen cyflenwad pŵer, a hefyd y rhataf. Mae thermocwl yn cynnwys dwy wifren fetel wahanol (metel A a metel B) wedi'u cysylltu ar un pen. Pan fydd un pen y thermocouple yn cael ei gynhesu, mae gwahaniaeth posibl yn y gylched thermocouple. Gellir cyfrifo tymheredd gan ddefnyddio'r gwahaniaeth potensial mesuredig.
Fodd bynnag, mae perthynas aflinol rhwng foltedd a thymheredd, ac mae tymheredd yn gofyn am ail fesuriad ar gyfer y tymheredd cyfeirio (Tref) oherwydd y berthynas aflinol rhwng foltedd a thymheredd. Defnyddir meddalwedd neu galedwedd offer profi i brosesu'r trawsnewid tymheredd foltedd y tu mewn i'r offeryn i gael y tymheredd thermocwl (Tx) yn y pen draw. Mae gan gasglwyr data Agilent 34970A a 34980A alluoedd mesur a chyfrifiant mewnol.
Yn fyr, thermocyplau yw'r synwyryddion tymheredd symlaf a mwyaf amlbwrpas, ond nid ydynt yn addas ar gyfer mesuriadau a chymwysiadau manwl uchel.
2. Thermistor
Mae thermistors yn cael eu gwneud o ddeunyddiau lled-ddargludyddion, yn bennaf gyda chyfernod tymheredd negyddol, sy'n golygu bod y gwrthiant yn gostwng gyda thymheredd cynyddol. Gall newidiadau tymheredd achosi newidiadau sylweddol mewn ymwrthedd, gan ei wneud y synhwyrydd tymheredd mwyaf sensitif. Fodd bynnag, mae llinoledd thermistors yn hynod o wael ac mae ganddo gysylltiad agos â'r broses gynhyrchu. Ni all y gwneuthurwr ddarparu cromlin thermistor safonol.
Cyfaint bach iawn sydd gan thermistorau ac maent yn ymateb yn gyflym i newidiadau tymheredd. Ond mae thermistors yn gofyn am ddefnyddio ffynhonnell gyfredol, ac mae eu maint bach yn eu gwneud yn hynod sensitif i gamgymeriadau gwresogi hunan.
Mae thermistors yn mesur tymheredd absoliwt ar ddwy linell gyda chywirdeb da, ond maent yn ddrutach na thermocyplau a gallant fesur tymheredd o fewn ystod lai. Mae gan thermistor a ddefnyddir yn gyffredin wrthiant o 5k Ω ar 25 gradd, ac mae pob newid tymheredd 1 gradd yn achosi newid gwrthiant o 200 Ω. Sylwch fod gwrthiant plwm o 10 Ω ond yn achosi gwall dibwys o 0.05 gradd . Mae'n addas iawn ar gyfer cymwysiadau rheoli cyfredol sy'n gofyn am fesur tymheredd cyflym a sensitif. Mae maint bach yn fanteisiol ar gyfer ceisiadau â gofynion gofod, ond rhaid talu sylw i atal gwallau gwresogi hunan.
Mae gan thermistorau eu technegau mesur eu hunain hefyd. Mantais thermistors yw eu maint bach, oherwydd gallant sefydlogi'n gyflym heb achosi llwythi thermol. Fodd bynnag, mae hefyd yn wan iawn oherwydd gall cerrynt uchel achosi hunangynhesu. Oherwydd bod thermistors yn ddyfeisiau gwrthiannol, bydd unrhyw ffynhonnell gyfredol yn cynhyrchu gwres arnynt oherwydd pŵer. Mae pŵer yn hafal i gynnyrch sgwâr y cerrynt a gwrthiant. Felly, dylid defnyddio ffynhonnell gyfredol fach. Os yw'r thermistor yn agored i wres uchel, bydd yn achosi difrod parhaol.
