Principio Un sensore di temperatura è un dispositivo elettrico basato su un elemento-sensibile alla temperatura. Rileva le variazioni di temperatura misurando le variazioni di parametri quali resistenza, tensione, corrente o frequenza dell'elemento. I sensori di temperatura comuni includono termistori, sensori di temperatura a semiconduttore, termocoppie e sensori di temperatura a infrarossi.
Una termocoppia è un dispositivo di misurazione della temperatura basato sull'effetto termoelettrico. È costituito da due fili di metalli diversi. Nel punto di contatto viene generata una differenza di potenziale termoelettrico. Al variare della temperatura, la differenza di potenziale termoelettrico cambia di conseguenza. La temperatura viene calcolata misurando l'entità della differenza di potenziale termoelettrico. I materiali comuni per le termocoppie includono leghe di rame-rame-nichel, ferro-rame-leghe di nichel, cromo-alluminio e cromo-alluminio-ferro.
Intervallo di misurazione I sensori di temperatura generalmente hanno un ampio intervallo di misurazione, che copre le temperature dalle basse alle alte. Ad esempio, l'intervallo di misurazione di un termistore è generalmente compreso tra -50 gradi e +150 gradi , mentre l'intervallo di misurazione di un sensore di temperatura a semiconduttore può raggiungere tra -200 gradi e +2000 gradi .
Le termocoppie hanno un intervallo di misurazione relativamente ristretto, generalmente adatto per la misurazione della temperatura in ambienti ad alta-temperatura. Ad esempio, le termocoppie in rame-rame-nichel hanno un intervallo di misurazione da -200 gradi a +400 gradi , mentre le termocoppie in ferro-rame-nichel hanno un intervallo da -40 gradi a +1000 gradi .
Precisione: i sensori di temperatura hanno un'elevata precisione, raggiungendo 0,1 gradi o superiore. I sensori di temperatura a semiconduttore possono raggiungere una precisione di 0,1 gradi, mentre i termistori possono raggiungere una precisione di 0,01 gradi.
Le termocoppie hanno una precisione relativamente inferiore, in genere intorno a 1 grado, ma rimangono un dispositivo di misurazione della temperatura relativamente affidabile in ambienti ad alta-temperatura.
Tempo di risposta: i sensori di temperatura hanno tempi di risposta rapidi, raggiungendo il livello dei millisecondi. Ad esempio, i sensori di temperatura a semiconduttore possono avere un tempo di risposta inferiore a 10 ms, mentre i termistori hanno generalmente un tempo di risposta di decine di millisecondi.
Le termocoppie hanno tempi di risposta più lenti, in genere dell'ordine di secondi. Ad esempio, le termocoppie in rame-rame-nichel hanno un tempo di risposta da 1 a 2 secondi.
Scenari applicativi
I sensori di temperatura sono ampiamente utilizzati in vari settori, come quello elettronico, medico, automobilistico, chimico e metallurgico. Le applicazioni comuni includono il controllo della temperatura, il monitoraggio della temperatura ambiente e la misurazione della temperatura dei materiali.
Le termocoppie vengono utilizzate principalmente per la misurazione della temperatura in ambienti ad alta-temperatura, come nell'industria dell'acciaio, dei metalli non{{1}ferrosi, petrolchimica e del vetro. Le applicazioni comuni includono la misurazione della temperatura del forno, la misurazione della temperatura del reattore ad alta-temperatura e il trattamento termico.