Содержание
- 1 Почему реальная погрешность ДУТ всегда больше 1%
- 2 Датчик уровня при резких перепадах температуры
- 2.1 Как происходит взаимодействие датчика с котлом
- 2.2 Устройство и принцип работы
- 2.3 Классификация по способу измерения температуры
- 2.4 Классификация по способу размещения
- 2.5 Как выбрать выносной термодатчик
- 2.6 Подключаемый напрямую к котлу
- 2.7 Подключаемый к термостату
- 2.8 Как подключить термодатчик к котлоагрегату
- 2.9 Цены
- 2.10 Где купить внешний датчик температуры для котла отопления
- 2.11 Почему индикатор датчиков давления в шинах продолжает гореть?
- 2.12 Прыгает стрелка датчика температуры: причины, способы решения
- 2.13 Виноват ли термостат
- 2.14 А может, дело в датчике?
- 2.15 Есть контакт
- 2.16 Паяльник вам в руки
- 2.17 Внимание — воздух
- 2.18 Датчики и микроконтроллеры. Часть 2. Климат-контроль
- 2.19 5. датчики температуры
- 2.20 5.1 Термопары
Почему реальная погрешность ДУТ всегда больше 1%
Ярослав ивлев
Репутацию наиболее надежного и оптимального способа контроля расхода топлива по праву заслужил цифровой датчик уровня топлива (ДУТ). Но проходят ли проверку реальной жизнью заявленные заводом погрешности измерений? Давайте разбираться.
Прежде всего, нужно сразу договориться, что декларируемая производителями ДУТ погрешность в пределах 1% возможна только в лабораторных условиях и с топливом идеального качества. В реальности же слишком много дополнительных факторов, влияющих на работу датчика. Так что реальный показатель погрешности всегда немного шире, чем в характеристиках, вследствие чего у покупателей возникают вопросы к производителю. Но его ли это вина?
Причины более высокой погрешности и их контроль
Причины снижения точности показаний датчиков уровня топлива могут быть самыми разными. И если их знать и контролировать, то можно свести погрешность ДУТ к минимуму. Давайте разберем по пунктам:
Монтаж датчика уровня топлива
Качество монтажа является одним из важнейших факторов в правильной работе ДУТ. Если датчик установлен неправильно, то получение корректных показаний становится невозможным. Ошибок при установке может быть великое множество. Датчик могут установить просто не качественно (например, неправильно рассчитать расстояние между трубкой и дном бака) или погнуть в процессе монтажа. Даже когда датчик просто установлен не по центру бака — это уже плохо, потому что в таком случае на показания может сильно влиять угол наклона и колебания топлива в баке, возникающие при движении транспортного средства.
Отметим также, что при монтаже стоит учитывать форму бака. К примеру, в баках неправильной геометрической формы одним датчиком точный уровень топлива измерить не получится. Там следует установить два ДУТ. То же самое справедливо для баков правильной геометрической формы, когда невозможно установить ДУТ в центр по причине наличия там перегородок либо штатного оборудования. Рекомендации завода по выбору места установки датчика.
Но в любом случае любители, даже будучи осведомленными обо всем перечисленном выше, и имея все необходимое оборудование, вряд ли смогут произвести установку ДУТ без ошибок — нужна профессиональная бригада.
Тарировка топливного бака
Неправильная тарировка — это, пожалуй, самая частая причина высокой погрешности показаний датчика уровня топлива. Если у вас вызывают сомнения получаемые показания, то в первую очередь следует проверить тарировочную таблицу или провести тарировку заново.
Что такое тарировка бака и как она происходит
Тарировка топливного бака или иной топливной емкости — это технологический процесс необходимый для того, чтобы перевести измеряемый датчиком уровень топлива в объем. Количество контрольных точек определяется формой бака и его размерами. К примеру, у нас есть бак на 500 литров для которого решено сделать 20 точек тарировки.
Монтажники выполняют установку ДУТ, после чего начинают процесс тарировки с шагом 25 литров. Таким образом, после каждого налива в бак (через поверенный счетчик жидкости) 25 литров топлива, монтажник останавливается, ждет пока прекратятся колебания топлива в баке, и фиксирует показания датчика соответствующие залитому объему топлива.
И так 20 раз.
Проблема в том, что на процесс тарировки оказывает серьезное влияние «человеческий фактор». Во-первых, ради экономии времени монтажник может выставить меньшее количество контрольных точек, чем это необходимо для получения точных значений объема топлива.
Во-вторых, после налива очередной порции топлива монтажник может не дождаться пока колебания топлива в баке прекратятся, и соответственно зафиксировать неверное значение. В-третьих, монтажник может отвлечься и перелить топливо или поспешить и наоборот недолить. Чтобы избежать подобных проблем, следует использовать автоматическую тарировку.
Чтобы избежать подобных проблем, необходимо использовать автоматическую тарировку.
Дело в том, что автоматическая тарировка, по большей части, происходит без участия человека. Автоматизированную тарировочную станцию просто подключают к ДУТ, задают емкость бака и количество шагов тарировки. Дальше датчик и станция взаимодействуют между собой самостоятельно. В результате заливается строго необходимое количество топлива и выдерживаются точные интервалы между заливками.
Такая функция есть в датчике уровня топлива нашего производства — TKLS.
По сути, даже не самым опытным автолюбителям известно, что качество топлива в России может сильно отличаться в зависимости от региона и сети АЗС. Если вы решите воспользоваться незнакомой заправкой и купить, допустим, 92 бензин, то залить вам могут что угодно, а химический состав лучше вообще не уточнять. Но раз мы говорим про точность измерений, то качество этого самого топлива имеет большое значение. На точность показаний могут влиять любые примеси, присадки и посторонние элементы, которые могут содержаться в бензине или дизеле. Желательно не менять сеть заправок, потому что даже топливо одной марки в разных сетях может сильно отличаться по своим свойствам. Также на точность показаний этих устройств может повлиять замена сорта или марки топлива.
Не будем забывать, что ДУТ измеряет уровень жидкости (дизельное топливо, бензин) по принципу конденсатора, в котором эта жидкость используется как диэлектрик. Это важно помнить, потому что, к примеру, у зимнего и летнего дизельного топлива диэлектрическая проницаемость отличается. И, если тарировка производилась с зимним дизельным топливом, то уровень летнего топлива будет отображаться некорректно. То же относится и к разным видам бензина, их диэлектрическая проницаемость также отличается.
Если вы решили сменить топливо — выполните тарировку бака заново.
Поэтому, чтобы ДУТ показывал наиболее точную картину, заливайте в бак только то топливо, которое использовалось при тарировке. Заправляться стоит хотя бы в одной и той же сети, так как разные НПЗ добавляют в топливо свои присадки и производят продукт с разной степенью очистки.
Если же вы решили сменить топливо, например, с летнего на зимнее ДТ или поменяли поставщика, то, для точности измерений, стоит провести тарировку заново.
На показания ДУТ могут оказывать влияние и резкие перепады температуры. Приведем простой пример. Если взять пустую пластиковую бутылку (плотно закрытую), наполненную воздухом при комнатной температуре, и положить ее в морозилку, то воздух в ней сожмётся. Сожмётся и бутылка, это будет видно невооруженным глазом. С охлажденным топливом будет происходить то же самое, оно так же будет сжиматься и датчик это зафиксирует.
В современных качественных датчиках благодаря алгоритмам и решениям, реализованным в программно-аппаратной части ДУТ, погрешность, вносимая температурными изменениями уровня топлива, сводится к минимуму.
Качество электронных компонентов
Проблемы с качеством комплектующих для датчиков могут возникать самые разные. Дело может быть в качестве: электронных компонентов, измерительной части прибора, отверстий внутри датчика уровня топлива для пропуска воздуха и ГСМ, соединительных элементов для защиты контактов от внешних воздействий и т.п.
«Опираясь на свой многолетний опыт в производстве радиоэлектронных устройств, мы понимали, что реальные условия эксплуатации датчика накладывают серьезные требования к его работе в различных климатических условиях, а также в условиях повышенных вибрационных и ударных нагрузок.
В связи с этим были подобраны компоненты с максимально низкими температурными зависимостями, чтобы сохранить точность во всем диапазоне температур от -40 до +85 градусов. В подавляющем большинстве случаев такие компоненты существенно дороже, т.к.
для их производства применяются самые новейшие полупроводниковые технологии, а также выполняются дополнительные испытания для гарантии заявленных технических характеристик».
Чего можно добиться, выполняя эти рекомендации
Как это ни печально, но добиться «лабораторного» уровня погрешности 1% в реальных условиях все равно не получится — погрешность может доходить до 5% и это нормально. Но, уважаемые читатели, если у вас нет контроля расхода топлива на предприятии, то, по статистике, вы теряете как минимум 30% на издержках ГСМ, так что контроль с такой погрешность все равно однозначно эффективнее чем никакого контроля.
Реальная погрешность показаний ДУТ может доходить до 5% и это нормально.
Но с другой стороны, если действительно серьезно подойти к вопросу, то этот показатель можно снизить до 2-3%. Для этого надо:
- Взять надежный и качественный ДУТ с инклинометром, датчиком температуры и поддержкой автоматической тарировки (наш TKLS отлично подойдет).
- Качественно его смонтировать, а также не экономить на покупке 2-х датчиков в случае если нет возможности установить датчик в центр бака или же бак неправильной геометрической формы.
- Придирчиво выбрать поставщика топлива и дружить с ним долго.
- Калибровать датчики уровня топлива раз в полгода при смене дизельного топлива (зимнее / летнее).
Источник: https://glonassgps.com/pochemu-realnaya-pogreshnost-dut-vsegda-bolshe-1
Датчик уровня при резких перепадах температуры
Датчики температуры, используемые в котлах, могут быть внутренними и дополнительными внешними (выносными). Внутренние регулируют работу котла в зависимости от температуры теплоносителя, что подразумевает не самый точный способ измерения и наличие инертности. Внешние температурные датчики передают информацию о температуре воздуха в помещении или на улице, что позволяет совершенно точно регулировать мощность котлоагрегата, стабильно поддерживать заданный уровень температуры даже при постоянных резких изменениях погодных условий.
Стоимость наружных датчиков в пределах 1 300-2 500 рублей, подключить и настроить их работу можно самостоятельно.
Как происходит взаимодействие датчика с котлом
В зависимости от модели котла, существует 2 способа взаимодействия: напрямую и через комнатный термостат.
Подключить датчик температуры напрямую можно лишь к моделям котлов с наличием такой возможности (соответствующая автоматика и клеммная колодка/разъем на котле), о такой возможности сообщается в технических характеристиках модели. Например, возможность подключения термодатчиков имеют такие модели, как: линейка Baxi ECO Four, линейка Baxi LUNA-3, Buderus Logamax U072, Viessmann Vitopend 100-W и большинство других современных моделей газовых котлов.
Подключение внешнего управления напрямую поддерживают и электрические, а также твердотопливные котлы.
Если котел имеет простую малофункциональную автоматику, внешний датчик лучше подключить через электронный комнатный термостат с возможностью программирования. Программирование работы котла позволяет задать шаблон работы системы отопления, например, снизив температуру до 15 градусов на рабочее время, когда хозяев нет дома, что позволит существенно сэкономить на отоплении, вне зависимости от вида используемого топлива. Стоимость хорошего термостата порядка 1 500-3 000 руб., но окупается он, при грамотном использовании, за несколько месяцев эксплуатации.
Пример комнатного программируемого термостата (модель – Teplocom TS-Prog-2AA8A).
Комнатный термостат уже имеет встроенный датчик температуры, измеряющий температуру в помещении, в котором он установлен. Чтобы реализовать погодозависимое управление, необходимо докупить универсальный уличный датчик температуры.
Терморегуляторы, уже имеющие в комплекте датчик уличной температуры, продаются крайне редко. Однако зачастую в комплекте поставки имеется термодатчик для теплых полов.
В целом, для организации оптимальной схемы контроля системы отопления достаточно три датчика температуры: внешний комнатный, уличный и для теплых полов.
Устройство и принцип работы
Термодатчики – это в большинстве случаев термочувствительные жидкости или металлы, помещенные в небольшой герметичный корпус: при нагревании термочувствительные жидкости расширяются, а металлы образуют сопротивление или термоэлектрический эффект (когда контакты соединенных проводников находятся при различных температурах).
Таким образом, с помощью механического воздействия термочувствительных элементов информация передается на термостат или напрямую на автоматику котла, которые регулируют мощность горелки, включают или выключают котел. Информация с внешних термодатчиков всегда является приоритетной, это значит, что термостат задает режим работы котла (вплоть до полного отключения или внепланового розжига) вне зависимости от программы внутренней автоматики.
Уличные модели дополнительно помещены в пластиковый защитный корпус, защищающий их от механического воздействия и влаги.
Классификация по способу измерения температуры
- термопары – самые первые и высокоточные датчики, но точность их показаний довольно трудно снять и интерпретировать в программу автоматики. Их действие основано на взаимодействии двух разных металлов, спаянных между собой. При их нагревании возникает слабый электрический ток;
- терморезисторы – более простые в интерпретации и точные датчики, действие которых основано на увеличении сопротивления термочувствительных материалов при росте температуры внешней среды;
- манометрические датчики – их действие основано на расширении термочувствительной жидкости или газа при нагреве, что в создает определенное давление в закрытом объеме;
- цифровые – это современные сенсоры (цифровые термометры), работающие по принципу вычисления и преобразования. Отличаются высокой точностью (до 0,5°C) и большим диапазоном измеряемых температур (от -55°C). Известные примеры – DS18B20, LM75A.
Установленный на стену уличный датчик температуры в защитном корпусе.
Классификация по способу размещения
- накладные – прикладываются к трубам, радиаторами или системе водяных теплых полов;
- погружные – погружаются в теплоноситель, например, опять таки, в системе водяных теплых полов;
- комнатные – слабозащищенные от внешних воздействий, имеющие небольшой диапазон измеряемых температур поэтому предназначенные для измерения воздуха исключительно в помещении;
- уличные – устойчивые к несильным механическим воздействиям и влаге, часто дополнительно защищенные корпусом, имеют более высокий диапазон измеряемых температур.
Обратите внимание, что небольших беспроводных датчиков не бывает, поскольку для их питания, считывания и передачи сигнала нужен как минимум контроллер. Поэтому беспроводным может быть термостат, включающий в себя комнатный датчик, но не сам небольшой термодатчик для котла отопления.
Как выбрать выносной термодатчик
Выбор зависит от того, как датчик будет взаимодействовать с котлом: напрямую или через термостат.
Подключаемый напрямую к котлу
Здесь выбор невелик: как правило, это 1-3 модели, разработанные тем же производителем, что и котел. Их совместимость с конкретными моделями или линейками моделей котлов указана в технических характеристиках и инструкции. Кабель для соединения термодатчика с котлом (обычно двухжильный с сечением от 0,5 мм2) необходимо докупать отдельно. Точные требования к сечению и сопротивлению указываются в инструкции датчика.
Подключаемый к термостату
Внешний датчик температуры для термостата Gira 130200.
В редких случаях уличный датчик идет в комплекте с комнатным термостатом, но чаще всего в комплекте прилагается датчик для измерения температуры теплых полов. Для учета уличной температуры к термостату подключают универсальные уличные датчики температуры: от Gira, Tim, Shuft (ATF2-NTC10K) или Теплолюкс (TST02). Здесь важно обратить внимание на:
- диапазон измеряемых температур – например, у Теплолюкс TST02 он от +5 до +45°С, что неприменимо в холодное время года;
- степень влагозащиты;
- точность измерения/погрешность – допустимой считается погрешность в +-1°C, хорошим результатом – +-0,5°C;
- длинна кабеля – как правило, кабель длинной 2-6 м уже соединен с термодатчиком.
Как подключить термодатчик к котлоагрегату
Уличный датчик температуры для котла отопления устанавливается с наружной стороны стены отапливаемого здания с соблюдением таких требований:
- стена должна быть исключительно северной или северо-восточной, для избежания попадания прямых солнечных лучей. Если попадание все равно предполагается, необходимо защитить сенсор козырьком;
- по возможности необходимо избегать установки датчика в места повышенной влажности и высокой степенью образования плесени;
- стена должна иметь толщину и степень теплоизоляции, достаточную для исключения нагрева датчика теплом отапливаемого помещения;
- не рекомендуется и установка измерительного прибора вблизи кондиционера, дымохода, вытяжных или приточных каналов, любых других конструкций, способных повлиять на результаты измерения.
Сам датчик крепится к стене анкерными болтами, например 5х25, подключается к соответствующему разъему/клемме котла или термостата при помощи двухжильного кабеля (параметры сечения и сопротивления указываются в инструкции датчика температуры), соединения герметично изолируются муфтой.
Правильная установка и подключения не вызывает особых проблем, поскольку подробные алгоритмы всегда описываются в инструкции.
Пример алгоритма монтажа из инструкции к датчику температуры Baxi.
В регулировке и калибровке датчики температуры не нуждаются, а работоспособность и точность проверяется на практике (по комнатной температуре).
Цены
Производитель (предназначен для котлов производителя) | Цена, руб. |
Специализированные | |
BAXI | 1 400 |
Protherm S010075 для котлов Пантера, Гепард, Скат | 2 550 |
Ariston | 2 100 |
Ferroli | 1 100 |
Универсальные | |
Shuft ATF2-NTC10K | 2 100-2 250 |
Gira 130200 | 2 280-2 900 |
Где купить внешний датчик температуры для котла отопления
- MirCli – https://mircli.ru/aksessuary-dlya-otopleniya/datchiki-temperatury/.
- ТеремОнлайн – https://www.teremonline.ru/catalog/otoplenie/pribory-upravleniya/3548_temperaturnye-datchiki/.
Источник: https://GradusPlus.com/kotly/obustrojstvo-kotelnoj/datchik-temperatury-dlya-kotla-otopleniya/
Почему индикатор датчиков давления в шинах продолжает гореть?
Когда на приборной панели вашей машины загорается индикатор системы контроля давления в шинах (TPMS), это обычно означает, что давление воздуха в одном или нескольких колесах упало ниже ожидаемого уровня. Но, к сожалению, из-за особенностей работы этой системы очень часто значок низкого давления в шинах загорается на приборке ошибочно.
Источник: https://rutd-ksk.com/datchik-urovnya-pri-rezkih-perepadah-temperatury/
Прыгает стрелка датчика температуры: причины, способы решения
Что касается ситуации, когда прыгает стрелка датчика температуры и не дает даже примерно определить показатели, в таком случае в системе произошла поломка. Их может быть несколько, поэтому нужно знать о всех возможных случаях.
Большинство опытных водителей помнят о важности постоянного контролирования температуры двигателя, ведь эти данные могут сказать очень многое. А именно, сообщить о возможных проблемах в системе охлаждения и других неисправностях. Если вовремя заметить эту неполадку, то можно минимизировать ущерб и избежать дорогостоящего ремонта.
Источник: http://easyncam.ru/datchik-urovnya-pri-rezkih-perepadah-temperatury/
Виноват ли термостат
Участники форумов часто спрашивают: почему прыгает стрелка указателя температуры двигателя? Прежде чем отвечать, следует уточнить саму постановку вопроса. Меняющиеся показания прибора не обязательно означают, что скачет температура двигателя.
К примеру, стрелка качается в секторе от 70 до 90 градусов или хаотично колеблется с большой амплитудой. Но ведь нагретая охлаждающая жидкость (ОЖ) обладает тепловой инерцией, и не может так резко изменять свои параметры. Отсюда следует, что показания прибора могут и не отражать реальную температуру двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Если показания изменяются довольно медленно, можно считать, что они показывают действительную степень нагрева мотора. В этом случае необходимо критически оценить ситуацию: действительно ли колебания температуры являются опасными. Когда они происходят в диапазоне от 90 до 105°C, оснований для тревоги нет, поскольку это нормальная рабочая температура, которую поддерживает термостат.
Вот, если плавные колебания выходят за пределы этого диапазона, тогда следует искать причины нарушения теплового баланса. Возможно, виновником будет являться термостат. Но это еще нужно будет проверить.
Самый простой способ — пробовать нагрев подводящих патрубков к радиатору на ощупь. Подозрение подтверждается, когда нижний патрубок чуть холоднее верхнего. Это означает, что регулирующий клапан термостата подклинивает в открытом состоянии, и двигатель работает с недогревом. С подобной неисправностью термостата сталкиваются обычно к 70 тысячам километров пробега.
А может, дело в датчике?
Когда гуляет стрелка температуры, она всего лишь следует за изменяющимся сигналом, который поступает от температурного датчика. Отсюда следует, что если последний врет, то и указатель показывает неправильную информацию. Поэтому, когда указатель на приборной панели начинает хулиганить, совершая резкие движения, необходимо в первую очередь проверить датчик.
Внимание: на современных ДВС устанавливают от 2 до 4-х температурных датчиков. Места их установки на разных авто могут отличаться.
Обычно на щиток идет отдельный датчик, чтобы он не вносил погрешность в работу электронной системы управления (ЭБУ). После того, как он найден, следует убедиться в наличии контакта на присоединительной клемме. Покачайте ее слегка, а товарищ пусть проследит за поведением стрелки. Иногда причина бывает предельно простой — неплотное соединение или замасленная клемма.
Если контакт нормальный, следует проверить работоспособность самого датчика. Для этого используют переносный омметр, которым измеряют сопротивление проверяемого элемента при разных температурах. Эти величины берут из таблицы, содержащейся в документации на изделие.
В качестве примера несколько строк из паспортных данных датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) 23.3828
Температура, °C | Сопротивление, Ом |
100 | 177 |
80 | 330 |
50 | 975 |
20 | 3520 |
9420 | |
-10 | 16180 |
-20 | 28680 |
Иногда водитель настолько бывает зациклен на предполагаемой неисправности термостата, что долго и упорно добивается его замены по гарантии. Когда же его усилия достигают цели, оказывается, что все осталось по-прежнему. И только после замены датчиков температуры работа указателя приходит в норму.
Есть контакт
Как говорят электрики, могут быть только две неисправности: нет контакта, где нужно, или есть, — где не нужно. Это правило действует и в рассматриваемой ситуации. Стрелка будет скакать, если места соединений окислились или ослабли. Причем наиболее часто это происходит при подключении дополнительных потребителей: ближний свет, габаритки и т. д.
Как уже было сказано выше, первое, что нужно сделать при диагностике ДТОЖ, — проверить контакт в разъеме. Возвращаясь к предыдущему разделу, следует добавить следующее: при неисправности датчика показания скачут в одном диапазоне, а если они меняются хаотично — возможно и повреждение проводки. Насколько важным является минусовой контакт — масса, подтвердит один случай, описанный участником форума.
Стрелка указателя иногда подскакивала до 130°C. После остановки двигателя показывала правильный результат — 90°. Напряжение на клеммах аккумулятора при неработающем моторе составляло около 12,5 В, а после запуска поднималось до 13,7.
После полутора лет безуспешных поисков причины, замены аккумулятора, генератора и двух температурных датчиков попался один дедуля, который установил дополнительный массовый провод с мотора на кузов, и проблема была решена.
Паяльник вам в руки
Не стоит забывать, что может быть исправным и термостат, и ДТОЖ, и проводка, а указатель температуры все равно работает нештатно, причем поведение его непредсказуемо. Здесь, скорее всего, виновником является электронная плата щитка приборов («мозги»). На этот узел много нареканий со стороны водителей.
Дело в том, что компонентная база, очевидно, паяется не слишком качественно. Через несколько лет эксплуатации места пайки окисляются, и блок управления начинает «глючить». Наилучшим выходом является демонтаж приборного щитка и тщательная перепайка всех элементов.
Особое внимание следует уделить пропайке резисторов и выходной массы. Попутно приобретете радиотехнические навыки. Паяльник должен иметь тонкое жало и небольшую мощность. Конечно, вскрывать переднюю панель — занятие не из простых, и прибегать к такому ремонту нужно в последнюю очередь.
Внимание — воздух
Наконец, еще одна возможная причина резких движений стрелки, — наличие воздушных пузырьков в тосоле («завоздушливание» системы). Поскольку воздух и тосол имеют разную температуру, и происходит дерганье стрелки. Косвенным признаком этой неисправности служит выплескивание ОЖ из пробки радиатора или расширительного бачка, а также убывание заправочного объема.
Подводя итоги, можно предложить следующий порядок проверки элементов: контакты, масса, датчик температуры (ДТОЖ), термостат, плата указателя. Владельцам Рено Логан не стоит драматизировать индикацию 2-4-2. Это нормальный режим работы термостата.
P.S. Чтобы не расстраивать логановодов, на Дастере и втором поколении Логан-Сандеро указатель температуры на щитке вообще убрали. Как говорится: нет указателя — нет проблем.
Источник: http://AvtoDvigateli.com/neispravnosti/strelka-temperatury-dvigatelya-prygaet.html
Датчики и микроконтроллеры. Часть 2. Климат-контроль
Продолжим рассказ о датчиках и в этой части рассмотрим разнообразные датчики самых востребованных DIY-сообществом типов — это многочисленные датчики температуры и датчики влажности. Кроме того, затронем датчики давления воздуха и присутствия газов. Приведем описание номенклатуры датчиков и сошлемся на полезную литературу. Часть 1. Мат. часть.
В ней рассматривается датчик, не привязанный к какому-то конкретному измеряемому параметру. Рассматриваются статические и динамические характеристики датчика.
Часть 2. Датчики климат-контроля. В ней рассматриваются особенности работы с датчиками температуры, влажности, давления и газового состава
Часть 3. Датчики электрических величин.
В ней я коснусь измерения тока и напряжения
5. датчики температуры
Ни один проект по автоматике системы климат-контроля не обходится без датчика температуры, главная задача которого — с необходимой точностью выдавать температуру требуемого объекта, будь то воздух в помещении, охлаждающая жидкость, прожаренный стейк или расплавленный металл(В климат-контроле, ага).
5.1 Термопары
Генераторные датчики температуры, представляющие собой два проводника различных материалов, спаянные с одного конца друг с другом. Главное преимущество термопар — их широкий диапазон температур. Ограниченный, по сути, абсолютным нулем и температурой плавления металлов — т. е. способен измерять там. Где другие датчики просто бессильны — от -270 до +1800 градусов цельсия и выше. Термопары бывают разные и в зависимости от типа используемых материалов имеют различный диапазон рабочих температур.
Их конструкция также зависит от применения. Например, в одной из лабораторий моей родной кафедры валялись вот такие 200-300мм дрыны:
Рисунок 1 Термопара типа К для печей сопротивления А вот так выглядят всеми известные термопары типа К, которые идут в комплекте с мультиметрами(фото из моей коллекции):
Рисунок 2: Термопары типа К для мультиметров. В ГОСТ Р 8.
585-2001 перечисляются следующие типы термопар с их составом, буквенным обозначением и рабочим диапазоном (в скобках указан коэффициент термоЭДС для 25 градусов):
- платинородий-платиновые — ТПП13 — Тип R, диапазон -50 +1600 С (9мкВ/С).
- платинородий-платиновые — ТПП10 — Тип S, диапазон -50 +1600 С(6мкВ/С).
- платинородий-платинородиевые — ТПР — Тип B, диапазон 0 +1800 С
- железо-константановые (железо-медьникелевые) ТЖК — Тип J, диапазон -210 +1200 С(52мкВ/С)
- медь-константановые (медь-медьникелевые) ТМКн — Тип Т, диапазон -270 +400 С(41мкВ/С)
- нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые) ТНН — Тип N, диапазон +270 +1300 С(27мкВ/С)
- хромель-алюмелевые — ТХА — Тип K, диапазон -270 +1372 С(41мкВ/С).
- хромель-константановые ТХКн — Тип E, диапазон -270 +1000 С(61мкВ/С).
- хромель-копелевые — ТХК — Тип L, диапазон -200 +800 С
- медь-копелевые — ТМК — Тип М, диапазон -200 +100 С
- сильх-силиновые — ТСС — Тип I (не представлена в ГОСТ, есть в википедии)
- вольфрам и рений — вольфрамрениевые — ТВР — Тип А-1, А-2, А-3, диапазон 0 +1800, (+2500 для А-1) С.
Сами по себе являются высокоточными датчиками (точность вплоть до ±0,01 градусов), но такую точность весьма непросто получить.
В основе работы датчиков термоэлектрический эффект, открытый в 1821 году немецким физиком Томасом Зеебеком. Его суть заключается в том, что если спаи двух разнородных материалов, образующих замкнутую электрическую цепь имеют разную температуру T1 и T2, то в цепи появляется электрический ток, направление которого зависит от знака разности температур.
Рисунок 3: Термопара.
Источник: https://izst-detail.ru/datchik-urovnya-pri-rezkih-perepadah-temperatury/