где находится и как выполняется замена

Датчик температуры наружного воздуха устанавливается на большинстве современных автомобилей. Он является составной частью систем климат-контроля или бортового компьютера. Данные о температуре окружающего воздуха поступают и отображаются на приборной панели, индикаторной панели бортового компьютера или системы климат-контроля.

В комплектации некоторых автомобилей непосредственно датчика температуры наружного воздуха нет, но предусмотрен разъем для его дополнительного подключения к бортовому оборудованию, штатное место установки.

Назначение датчика температуры окружающего воздуха

Он предназначен, прежде всего, для водителей, которые совершают поездки на дальние расстояния или в течение длительного времени:

• дальнобойщики;
• курьеры:
• почтовые службы;
• перевозчики пассажиров;
• путешественники и др.

Во время длительной поездки температура воздуха за бортом может изменяться на значительные величины. Если водитель или пассажиры намерены выйти из машины даже на непродолжительное время, информация о температуре воздуха будет не лишней, для того чтобы одеться соответствующим образом. Для примера можно привести информацию на воздушных лайнерах типа «температура за бортом минус 45 градусов Цельсия», хотя там точно никто прогуляться не собирается.

Видео — установка датчик температуры наружного воздуха на РЕНО МЕГАН 2:

Информация о температуре наружного воздуха помогает задать оптимальный режим работы системы климат-контроля автомобиля. Если температура за бортом, например, минус 20 градусов Цельсия, нет необходимости устанавливать температуру в салоне плюс 25. Во-первых, это приведет к повышенному расходу топлива. Во-вторых, покинув салон автомобиля на время заправки излишне разгоряченным, существует вероятность простудиться.

Наконец, информация о температуре наружного воздуха помогает принять решение о целесообразности остановки в путешествии. Внешний вид окружающего пространства обманчив. Многие водители знают, что утром, когда встает солнце, кажется, что за бортом уже тепло. На самом деле, температура воздуха может быть низкой. Достаточно подождать полчаса, чтобы выполнить комфортную остановку на завтрак.

Их виды и принцип работы

Принцип работы практически всех датчиков температуры наружного воздуха одинаков. В основе лежит эффект изменения величины сопротивления полупроводникового элемента от температуры. Температурная зависимость сопротивления для полупроводников отрицательная. Это означает, что с увеличением температуры величина сопротивления уменьшается. Для датчика ВАЗ таблица зависимости имеет следующий вид.

Температура, в градусах	Сопротивление, Ом
-40	100922,67±2,96
-30	53046,93±2,49
-20	29092,08±2,13
-10	16567,33±1,68
0	9773,24±1,21
+10	5953,85±1,73
+20	3737,33±2,11
+30	2411,98±2,39
+40	1594,92±2,65

Как видно из таблицы, значения приводятся с погрешностью. Такая большая точность необходима, чтобы обеспечить высокую достоверность показаний. Измерение температуры относятся к области измерительной техники, а она не должна «врать». На заводах-изготовителях производят выборочную поверку устройств. Сомнительно, что так делают в Китае, но российские датчики точно поверяют. Именно «поверяют», не «проверяют». Поверка – это термин измерителей и военных.

Видео — замена датчика температуры наружного воздуха на Пежо 307:

Если датчик на автомобиле начинает «врать», его можно поверить самостоятельно с помощью термометра, источника теплого воздуха (тепловентилятора) и мультиметра в режиме измерения сопротивления.

 

Точность измерений зависит не только от самого датчика, но и от места его расположения, конструкции. Чем меньше датчик будет обдуваться потоками встречного воздуха, чем меньше влаги на него будет попадать, тем более точны будут его измерения. Из этих соображений датчики помещают в специальные кожухи. Вот как выглядит датчик БМВ.

Не обязательно приобретать датчик в сборе, если корпус имеется. Можно купить только сам измерительный элемент.

Все датчики имеют различные характеристики температурной зависимости, поэтому теоретически нельзя применять датчики от других моделей автомобиля даже внутри одного модельного ряда. Измерение температуры производиться будет, но точность показаний гарантироваться не может.

Где находится датчик температуры наружного воздуха в автомобиле

Выбор места расположения датчика обусловлен соображениями минимального попадания на него влаги, пыли, грязи, воды встречных потоков воздуха, ограничения влияния собственных источников тепла автомобиля. Обычно это место где-то сразу за бампером или в боковом зеркале заднего вида.

Видео — датчик температуры наружного воздуха на ПРИОРЕ:

Если устанавливать датчик температуры наружного воздуха самостоятельно, необходимо также руководствоваться этими принципами. Если отсутствует корпус для датчика, его следует изготовить самостоятельно. Устройство, установленное без защитного корпуса, точных показаний не обеспечит.

Признаки неисправности и его замена

Основной признак неисправности датчика температуры наружного воздуха  – неправильные показания. Проще всего проконтролировать показания температуры утром, когда автомобиль еще холодный, не может внести погрешность в измерения. Необходимо посмотреть температуру на термометре за окном, затем спуститься к машине, включить зажигание и проверить показания в автомобиле. Если вы живете не на 20-м этаже, то показания обоих термометров должны быть приблизительно одинаковыми.

Далее следует завести двигатель, прогреть его, и проехать километра 2-3, измеряя показания температуры за бортом. Если температура будет «плавать», возможно, в датчик попала воза, грязь. Необходимо в гараже или на стоянке выключить зажигание, снять разъем датчика, демонтировать его. Далее надо вынуть его из корпуса, осмотреть состояние, в случае загрязнения протереть мягкой ветошью, смоченной в неагрессивном растворителе.

Можно проверить сопротивление датчика на различных температурах при помощи мультиметра, но для этого необходимо знать эталонные показатели. В интернете их найти трудно. Можно воспользоваться специальными справочниками.

Посмотреть и подобрать недорогие датчики температуры наружного воздуха для разных моделей автомобилей можно ЗДЕСЬ.

В некоторых случаях проще купить новый, он стоит относительно недорого. Новый датчик должен быть именно от этой модели автомобиля. Подключить и установить его просто. На следующий день после подключения можно оценить точность его показаний, как описано выше.

Читайте также про датчик дождя в автомобиле: что это такое и как он работает.

В крупных городах автоматизированные парковочные системы помогут припарковаться даже в ограниченном пространстве.

Если определяется ошибка U1900 на Форд Фокус 2 https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/oshibka-u1900-ford-fokus-2.html — с чем это связано и как её исправить.

Видео — замена датчика температуры наружного воздуха на ВАЗ 2114:

Может заинтересовать:

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу

Как быстро избавиться от царапин на кузове авто

Добавить свою рекламу

Что дает установка автобаферов?

Добавить свою рекламу

Зеркало видеорегистратор Car DVRs Mirror

Добавить свою рекламу

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости можно считать одним из важнейших датчиков в автомобиле. Он отвечает за своевременное охлаждение двигателя. На базе собранных этим датчиком данных выполняется корректировка работы электронного управления двигателем, что позволяет достичь оптимального быстродействия при наименьших затратах энергии.

Электронная система считывает информацию с датчика, который постоянно контролирует нагревание охлаждающей жидкости, в результате происходит правильное управление работой силового агрегата, а именно, изменяются следующие параметры:

• Состав горючей смеси.
• Угол опережения зажигания.
• Обороты вращения коленчатого вала.

Этот датчик способствует быстрому прогреву мотора с наименьшими затратами топлива. Кроме этого, он обеспечивает оптимальную температуру двигателя при различных режимах. Во вновь выпущенных автомобилях датчик температуры входит в сложную электронную систему, которая управляет температурным режимом двигателя, и в нужные моменты корректирует его работу.

В настоящее время большинство автомобилей оснащается датчиком температуры, выполненном на терморезисторе. Он способен изменять свое сопротивление при изменениях температуры охлаждающей жидкости.

Как появился датчик температуры охлаждающей жидкости

Раньше для проверки температуры тосола устанавливали термореле. Таким устройством оснащали только дорогостоящие автомобили известных марок. В корпусе термореле при открытом клапане двигатель медленно нагревается. При закрытии клапана двигатель начинает охлаждаться до своей рабочей температуры, и поддерживается в оптимальном режиме. Такое термореле чаще всего устанавливалось на моторы с распределенным впрыском.

Со временем конструкция датчика температуры тосола значительно изменилось, как и принцип его действия. В настоящее время роль датчика выполняет простой терморезистор, изменяющий свое сопротивление при колебаниях температуры охлаждающего антифриза.

В современных двигателях температура контролируется постоянно. В результате возросла производительность, экономичность и безопасность автомобиля. Современные датчики температуры изготавливают из оксида кобальта, или никеля. Эти материалы выбраны из-за того, что они при нагревании охлаждающей жидкости выделяют большое число свободных заряженных частиц. В результате сопротивление датчика температуры снижается в несколько раз.

Во многих двигателях терморезистор, находящийся в охлаждающем антифризе, обладает отрицательным температурным показателем. В итоге наибольший показатель сопротивления создается при холодном силовом агрегате. На датчик подается напряжение величиной 5 вольт. При изменении сопротивления снижается подача напряжения. Все изменения контролирует блок управления. От этих параметров зависит температура тосола или антифриза.

Но бывают и исключения. На автомобилях Рено устанавливали датчики с положительным изменением температуры. В итоге изменился принцип работы датчика: при возрастании температуры сопротивление также увеличивается.

Где расположен датчик ТОЖ

​На разных марках автомобилей расположение этого датчика отличается:

• В корпусе термостата.
• В верхнем патрубке радиатора.
• В головке блока цилиндров.

Независимо от марки автомобиля, этот датчик фиксируется возле отводящего рукава, по которому жидкость подходит к радиатору. Это является важным моментом для определения точных параметров температуры.

Типы датчиков ТОЖ

Существует несколько видов:

1. Магнитные датчики.
2. На основе биметаллического эффекта.
3. Капиллярные.

Магнитные

Такие датчики состоят из двух обмоток с двух сторон металлического поворотного якоря. К нему закреплена стрелка. Одна обмотка соединена с бортовой сетью автомобиля, а вторая с терморезистором. Его сопротивление напрямую зависит от показателей температуры в двигателе.

Ток, протекающий по катушкам, создает магнитное поле, двигающее якорь. На размер смещения якоря влияет разница магнитных полей, которая зависит от величины тока.

Биметаллические

Принцип работы такого прибора построен на расширении веществ при повышении температуры. Стержень датчика изменяет свою длину при повышении температуры двигателя. Биметаллические пластины в обмотке поворачивают стрелку прибора на некоторую величину, зависящую от значения силы тока.

Используется два типа сенсоров:

1. Полупроводниковые.
2. Биметаллические.

Полупроводники являются наиболее применяемыми в настоящее время. Электронный блок подает напряжение на датчик через постоянный резистор. Термистор обладает отрицательным коэффициентом температуры. При увеличении температуры сопротивление падает, а соответственно и поданное напряжение. Блок определяет падение напряжения и считывает температуру тосола. Итоговый результат отображается на приборной панели.

Капиллярные датчики

Это наиболее старый тип подобного прибора. Стрелка термометра скреплена с устройством. Датчик выполнен в виде емкости с жидкостью, имеющей малую температуру кипения. Стрелка соединена с емкостью длинной утонченной металлической трубой. При нагревании датчика жидкость начинает кипеть и испаряться, что повышает давление в сосуде. Это давление действует на указатель на трубку Бурдона, которая распрямляется от давления, и перемещает стрелку прибора.

Такой вид датчика применяют редко по причинам:

• Капиллярная трубка имеет очень маленький диаметр, поэтому быстро повреждается.
• Измеритель проходит через все подкапотное пространство, и соединяется с приборной доской и трубкой, так как это единый механизм.

Признаки неисправности ДТОЖ

Из-за простого устройства датчик редко ломается. Но его поломка может привести к неисправности двигателя. Поэтому нужно своевременно контролировать работу этого датчика.

Признаком аналогичной неисправности может являться то, что не работает вентилятор при нагревании двигателя. Но, если у автомобиля имеется вспомогательный датчик для подключения охлаждающего вентилятора, то значит, он не работает из-за неисправностей электрической проводки терморезистора вентилятора.

Возможные признаки неисправности

• Перегрев двигателя.
• Возникновение детонации.
• Плохой запуск двигателя, когда он горячий.
• Повышенные обороты на холостом ходу.
• Большой расход топлива.

Современные автомобили имеют систему, выдающую специальные коды ошибок на экране при плохой работе датчика температуры. Но эти коды не способны конкретно определить неисправность датчика. Неисправности могут возникнуть с электрической проводкой, а также с клеммами.

Эти проблемы можно быстро определить при визуальном осмотре, и легко устранить своими руками.

Порядок замены датчика

Ели этот датчик неисправен, то он не подлежит ремонту, его следует заменить  новым. Замена проводится в следующем порядке:

1. Слить охлаждающую жидкость для удобного снятия неисправного датчика.
2. Отсоединить провода и выкрутить датчик.
3. Проверить новый датчик.
4. Промазать герметиком резьбу на датчике.
5. Вкрутить новый датчик и подсоединить проводку.
6. Долить антифриз до нормы.
7. Проверить герметичность установки датчика.

устройство, расположение и точность вычислений

Нет ли ошибки в показателях датчика температуры наружного воздуха?

В большинстве современных автомобилей помимо температуры двигателя можно сегодня встретить еще один температурный показатель. Речь идет о температуре на улице. Вы обращали внимание, что иногда температура воздуха, которая показывается на приборной панели или информационно-развлекательном дисплее, резко меняется? Задумывались ли вы о правдивости данной температуры?

 

А знаете ли вы, где находится внешний термометр в машине? Интернет-издание 1gai.ru объясняет тайну датчика температуры наружного воздуха в автомобиле. 

 

Датчик температуры наружного воздуха часто фиксируется в задней части переднего бампера.

Датчик наружной температуры Prius установлен сразу за номерным знаком, внутри бампера, примерно в 30 см от земли.

 

Сначала давайте узнаем, где чаще всего устанавливается температурный датчик, который измеряет температуру наружного воздуха. 

Возьмем для примера такие автомобили, как Toyota. 

 

Смотрите также

 

Например, у автомобилей Toyota Prius и Toyota Aqua датчик температуры расположен на нижнем конце передней панели бампера, ниже конца радиатора, на высоте около 30 см от земли по направлению к внешней периферийной решетке. В Toyota Sienta датчик расположен почти на этом же месте: в нижней правой части передней решетки радиатора, на высоте 30 см от земли, только в отличие от Toyota Prius и Toyota Aqua сдвинут вправо. 

 

В случае с автомобилями Toyota нет большой разницы в монтажном положении температурного датчика, неважно, о какой модели идет речь (седаны, гибриды, внедорожники и т. д.).  Почти всегда этот автокомпонент в основном устанавливается между внутренней частью передней решетки радиатора и радиатором.

Обратите внимание на датчик температуры воздуха на правой стороне бампера, вокруг внутренней части

 

Так как датчик температуры воздуха расположен близко к подкапотному пространству, на него, вероятно, влияет тепло двигателя. Но на самом деле такие датчики расположены таким образом, чтобы наружный воздух в достаточной степени оказывал на них существенное влияние.

 

Например, когда автомобиль находится в движении, влияние тепла двигателя минимально, так как на температурный датчик воздействует окружающая среда. То есть этот датчик предназначен для контроля температуры наружного воздуха, только когда автомобиль находится в движении. Когда автомобиль долгое время стоит на месте с заведенным мотором, показания температуры воздуха могут существенно отличаться от реального значения. 

 

А как насчет, например, автомобилей Volkswagen? На наш запрос представитель компании ответил, что в основном все автомобили бренда имеют датчик температуры воздуха в задней части переднего бампера. 

Кстати, благодаря этому датчику в автомобилях Volkswagen работает система предупреждения об образовании гололедицы на улице. Тем, кто не знает, напомним, что это система предупреждения водителя, информирующая об опасности замерзания поверхности дороги. Как правило, при падении температуры до 4 градусов по Цельсию в машине раздается предупреждающий сигнал, а на дисплее приборной панели (в зависимости от типа транспортного средства) отображается предупреждение об опасности гололедицы. 

 

Кстати, сигнал тревоги издается, например, когда температура с минусовым значением поднимается выше нуля градусов, но не превышает 4 градусов по Цельсию. Но как только температура наружного воздуха становится более 4 градусов, система предупреждения об опасности замерзания дороги прекращает информировать водителя об опасности. 

 

Смотрите также

 

Насколько велика разница между обычным уличным термометром и наружным датчиком температуры воздуха в автомобиле?

Температура капота была измерена и достигла 81,0 градусов.

 
Датчик наружной температуры автомобиля в то же время показал 40,0 градусов. Если асфальт новый и слишком черный, температура, которая отображалась на дисплее в машине, была бы немного выше. 

Вот пример эксперимента, который был проведен блогером из Японии. 18 августа 2019 года, когда была зафиксирована самая высокая этим летом температура в Токио (среднее значение 35,2 градуса), автовладелец решил сравнить показатели температуры воздуха, которые показывали ручной электронный градусник и автомобильный датчик температуры. В момент замеров автомобиль черного цвета стоял на асфальтированной парковке под солнечными лучами (машина простояла с 12:00 до 14:00).

 

 

Температура наружного воздуха, которую показал электронный термометр, составляла 38,8 градуса. Спустя два часа автоблогер замерил температуру на поверхности капота, которая составила 81 градус. Так нагрелся на солнце капот черного цвета. Затем автолюбитель включил зажигание и посмотрел, какую температуру показывает температурный датчик. Его значение составило 40 градусов. 

Как видите, разница огромна. Даже с учетом официальных данных о погоде в тот день температурный датчик имеет довольно-таки большую погрешность, не говоря уже об огромной разнице между температурой на поверхности капота и температурой, зафиксированной автомобильным датчиком температуры воздуха.

Разница между реальными значения температуры воздуха и датчиком зависит в первую очередь от асфальтового покрытия. Есть асфальт с сильным отражением солнечных лучей. В этом случае температура на дисплее машины может не иметь ничего общего с реальным значением температуры воздуха. Как правило, температура на приборной панели немного выше реальных значений. Особенно когда машина стоит на месте с включенным двигателем и кондиционером. Но как только вы начинаете движение, разница в температуре уменьшается при попадании ветра на датчик. 

Датчик температуры наружного воздуха устанавливается в основном в передней решетке радиатора или под передним бампером в таком месте, чтобы предотвратить воздействие тепла от двигателя и кондиционера. Также, как правило, датчик расположен так, чтобы не подвергаться прямому воздействию солнечных лучей. 

 

Что касаемо высоты, чтобы нивелировать воздействие тепла, исходящего от земли, датчик обычно располагают примерно на 30 см над дорожной поверхностью. При таком расположении датчик должным образом воспринимает движущийся ветер во время движения машины. Также месторасположение температурного датчика удобнее для простой конструкции проводки. 

 

 

Кстати, попутный ветер, который воздействует на датчик во время движения транспортного средства, играет важное значение для точного измерения температуры. Дело в том, что, несмотря на то что датчик расположен на 30 см от земли, тепло от земной поверхности влияет на конечные показатели температуры. Благодаря попутному ветру это влияние уходит. Именно поэтому в большинстве автомобилей температурный датчик устанавливается как можно в более высоком месте, например как можно ближе к нижнему краю передних фар. 

 

Обратите внимание, что в некоторых автомобилях датчик температуры воздуха может быть установлен в неприметной части зеркала, но это, как правило, исключение.

 

Как температурный датчик в машине сообщает температуру воздуха на приборную панель?

Итак, датчик в передней части машины определяет температуру воздуха, но как он передает данные на приборную панель? Дело в том, что датчик температуры наружного воздуха является функциональным автокомпонентом, который работает с устройством под названием «Термистор», фиксирующим изменение температуры воздуха на улице. 

 

Этот элемент использует свойство полупроводника, заключающееся в том, что его электрическое сопротивление изменяется с небольшим изменением температуры. Например, это устройство используется для работы автоматического климат-контроля, который в зависимости от температуры наружного воздуха регулирует выставленную в салоне температуру. 

 

Термисторы, используемые в автомобилях, называются термисторами с отрицательным температурным коэффициентом. Когда температура повышается, значение сопротивления уменьшается, а изменение температуры и значения сопротивления практически равны, поэтому оно используется для датчика температуры.

Кроме того, термистор PTC (положительный температурный коэффициент) используется в качестве датчика для обнаружения повышения температуры, поскольку значение сопротивления быстро увеличивается при достижении определенной температуры. Устройство отображения в автомобиле измеряет ток, протекающий от термистора PTC, предусмотренного в датчике наружной температуры, и отображает его как наружную температуру.

 

Не беспокойтесь об ошибке температуры

Внешний термометр, отображаемый на приборке, показывает температуру на улице в каждый момент времени в зависимости от ситуации, в которой находится автомобиль. Если вы продолжите движение по шоссе в течение длительного времени, температура упадет, а если вы припарковались на стоянке, где асфальт отражает тепло и солнечные лучи в течение длительного времени, температура будет иметь тенденцию повышаться.

 

Лучше не слишком беспокоиться о температуре наружного воздуха и погрешности плюс-минус 3 градуса. Однако, если имеется значительное отклонение, например в 5 градусов или более, существует вероятность сбоя датчика, поэтому, пожалуйста, проведите диагностику. И помните, что значения температуры наружного воздуха вам необходимы не в качестве обычной функции комфорта.

 

Датчик температуры наружного воздуха встроен в ваш автомобиль для того, чтобы вы знали, какую температуру комфортнее всего выставить в салоне. Напомним, что для оптимального климата в салоне и более эффективного расхода топлива не следует выставлять на климатической установке слишком большую разницу между температурой наружного воздуха и температурой в салоне. Оптимально, когда разница составляет 3-5 градусов. 

разновидности, принцип работы, устройство и распиновка разъема

Датчики измерения температуры используются для контроля веществ в твердом, жидком или газообразном состоянии. В зависимости от целей применения, схема строения прибора будет видоизменяться. Но чтобы выбрать подходящий инструмент необходимо обращать внимание на одни и те же нюансы.

Виды, конструкция и принципы действия

Термопара

Датчик включает в себя две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. Для отношения концов друг с другом в зоне постоянной температуры, в конструкцию добавляют удлиняющие провода из двух металлов. Когда на концы проводов действуют разные температуры (например, при помещении датчика в горячую воду), то в цепи появляется электрический ток. Сила возникшего тока (от 40 до 60 мкВ) зависит от используемого материала термопары, который влияет на термоэлектрическую силу прибора.

В практике можно встретить железоникелевые, хромоалюминиевые, медно-константановые и так далее. В дешевых моделях используются неблагородные металлы (аналогичных термоэлектродам) для удлиняющих проводов, а в дорогих – благородные металлы, которые способы развивать аналогичную термо-ЭДС, что и электроды (необходимо для уменьшения стоимости высококлассным приборов).

Термопара относится к датчикам с высокой точностью. Проблемой устройства является сложность получения замеренного значения. Термопара действует по принципу относительности отличия температур между разъемами. Горячий спай помещается в замеряемое вещество, а холодный остается находиться в окружающей среде.

При необходимости использования термопары работа проводится следующим образом. Температуру холодного спая необходимо компенсировать, для чего вторую термопару помещают в среду с известным показателем.

Если используется программный способ компенсации, второй датчик помещается в изометрическую камеру, где находятся холодные спаи, что позволяет контролировать температуру с высокой точностью. Самое сложное в работе с одноконтактной термопарой – снять показатели.

В ГОСТе прописаны коэффициенты, необходимые для перевода ЭДС в показатель температуры и наоборот. Подсчет также может вестись при помощи контроллера.

Но получаемый от термопары показатель ЭДС измеряется в единицах и сотнях микровольт. Поэтому использование аналоговых преобразователей не будет успешным. Для сборки специальной конструкции, цель которой – получение точных результатов, потребуются малошумящие аналоговые преобразователи.

На практике для устранения имеющихся погрешностей используют автоматическое введение поправки на температуру свободных концов. Под этим подразумевают введение моста с плечами в виде медного и манганинового терморезисторов.

Терморезисторы

Терморезисторы делятся по типу зависимости сопротивления от температуры. Они могут быть отрицательными (NTC) или положительными (PTC).

Измерения легче проводить при помощи терморезисторов. Принцип работы построен на сопротивлении материалов внешней температуре. Высокая точность присуща для приборов, изготовленных из платины. На работу терморезисторов влияют две характеристики.

Первая – базовое сопротивление, второе – температура, при которой оно определяется. ГОСТ устанавливает, что определение должно проходить при 0 градусов по Цельсию. В нормативном документе указывается, что рекомендуется использовать несколько номиналов сопротивлений, определяемых в Омах, а также температуры, что позволит сопоставить результаты при 0°С и другом показателе. Для этого используется следующая формула:

Т_кс = (R_e – R0_c) / (T_e – T0_c) *1/R_0c

Температурный коэффициент будет изменяться в зависимости от используемого материала для термометров, что отражено в ГОСТе. В нормативном документе также указываются коэффициенты полинома, необходимые для расчета в зависимости от текущего сопротивления.

Термометры сопротивления обладают одним минусом – низкий температурный коэффициент сопротивления. Несмотря на этот нюанс, использование терморезисторов проще по сравнению с принципом работы термопары.

Способы измерения будут зависеть от комплектации модели. Базовые терморезисторы необходимо включать в цепь с источником тока и контролируемого дифференциального напряжения. Чтобы корректно определить доли единицы процента получаемых от температурного коэффициента проводников, лучше использовать аналого-цифровые преобразователи.

Если в датчик уже встроен аналоговый выход, соответствующий питаемому напряжению, то для оцифровывания можно напрямую подключать терморезистор к преобразователю

Комбинированные

Комбинированные датчики включают в себя несколько полупроводников, объединенных в единое устройство. Датчики могут иметь встроенный цифровой интерфейс, а не только интегральные схемы с выходом. Часто используется комбинированный датчик благодаря возможности подключения параллельных устройств. Погрешность при расчете температуры равна 2 °С, а при определении влажности – 5%. Проблема в таком датчике одна – оптимизация интерфейса.

Цифровые

В цифровых датчиках устанавливается трехвыводная микросхема. Показатели считываются с нескольких параллельно работающих датчиков, что позволяет получить показания с точностью 0,5 °С. Работа электронного термометра возможна от -55 до +125 °С. Единственным минусом устройства является скорость получения результатов – 750 секунд для получения максимально точного показателя. Определение точности прибора осуществляется при помощи соответствующих регулировок, которые необходимы для уменьшения количества затрачиваемого времени на получение результата. Опрос датчика не имеет смысла, так как корпус является инерционным.

Бесконтактные

Работа датчика основана на нагревании тонкой пленки, что осуществляется благодаря воздействию инфракрасных лучей. Встретить подобную технологию можно в пирометрических устройствах. В отличии от контактного, получить данные можно на расстоянии.

Кварцевые преобразователи температуры

Если диапазон изменяемых температур превышает стандартные значения и достигает отметки от -80 до +250°С, то используются кварцевые преобразователи. Такие устройства работают на принципе взаимодействия кварца и температуры, отражаемого частотной зависимостью. Преобразователь имеет несколько функций, которые меняются в зависимости от расположения среза по осям кристалла.

Кварцевые датчики отличаются высокой точностью, стабильностью и разрешением. Являются более перспективными способами измерения температуры. Часто можно встретить в цифровых термометрах.

Шумовые

Шумовой датчик служит для получения показателей по принципу разности потенциалов на резисторе, которые меняются в зависимости от температуры. На практике подобный способ измерения имеет условие – одна из температур должна быть известна, а вторая — измеряемая. Два полученных шума от различных температур сравнивают и находят искомое значение.

Работа датчика возможна от -270 до +1100 °С. Из преимуществ отмечается возможность измерения температур в термодинамике. Но минусом является сложность реализации такого способа измерения напряжения шумом из-за наличия различий с шумом усилителя.

Ядерного квадрупольного резонанса

Принцип работы биметаллического термометра основывается на действии градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, вызванного отклонением заряда от симметрии сферы. При помощи такого процесса создается процессия ядер. Частота напрямую зависит от градиента поля решетки. В зависимости от вещества, величина показателя может подниматься до нескольких тысяч МГц. Чем выше температура, тем меньше частота ЯКР.

ЯКР образует ампулу с веществом, которая помещается в обмотку индуктивности для дальнейшего соединения с контуром генератора. Если частота генератора и частота ЯКР совпадают, то исходящая от генератора энергия поглощается. При измерении вещества с температурой -263°С погрешность составляет 0,02 градуса, а при температуре 27°С, погрешность равна 0,002 градуса. Из преимуществ датчика выделяют неизменную стабильность. Минусом является значительная нелинейность преобразующей функции.

Объемные преобразователи

Принцип работы иного рода биметаллического термометра построен на свойстве веществ расширяться и сжиматься в зависимости от действующей температуры. Диапазон действия преобразователя определяется в зависимости от стабильности материала. Датчик может использоваться при температурах от -60 до +400°С. Погрешность составит от 1 до 5%.

При определении температуры датчиками на жидкости погрешность падает до 1-3% в зависимости от температурной среды. Температура закипания и замерзания жидкости также будет влиять на интервал работы датчика.

Если датчик измеряет преобразователи на газе, то граница измерения зависит от точки перехода газа в жидкое состояние и стойкостью баллона в воздействующей температуре.

Канальный

Все цифровые термометры относятся к канальным, так как для передачи сигналов они используют каналы. В зависимости от количества таких “магистралей” определяется канальность устройства. Так термометр Testo 925 относится к 1-канальным, в основе работы лежит термопара, как и у термометра Testo 735-2 – 3-канального. А Testo 810 – 2-канальный прибор с инфракрасным термометром.

Параметры выбора

Чтобы осуществить корректный выбор подходящего термометра, необходимо определить несколько условий, которые должны соответствовать для комфортной работы прибором.

Диапазон рабочей температуры

Необходимо знать, в каких температурах будет задействован термометр. Также нужно определить, какая погрешность будет приемлемой при получении результатов. Если диапазон температур небольшой, то подойдут термисторы. В самых суровых условиях работоспособны преимущественно шумовые приборы.

Условия проведения замеров

Возможно ли поместить термометр в среду или материал, который нужно заменить. Если нет, то получить данные можно при помощи радиационных термометров, которые замеряют температуру сквозь препятствия.

Время работы до калибровки или замены

Установить условия работы датчика. Окружающая обстановка может быть стандартной, с высокой влажность, окислительной, пожароопасной и так далее.

Величина сигнала выхода

Сигнал выхода должен соответствовать возможностям электроизмерительных приборов для дальнейшей обработки получаемых данных. Зависит это от полученных показателей температуры, преобразуемых в энергию.

Другие технические данные

Также при определении подходящего типа датчика температуры необходимо обращать внимание на второстепенные факторы. Эти нюансы позволяют выбрать самый подходящий аппарат для получения необходимых данных.

Погрешность

Для получения самых точных результатов потребуется большое количество времени. Лучший показатель выдает биметаллический термометр, построенный по принципу ЯКР и цифровые. Первые – быстрее, а вторые – точнее.

Разрешение

Этот показатель позволяет получить от датчика более точные приращениям дискретности измерения температуры. Ярким представителем является DS18B20, который может работать в разрешении 9,10,11 и 12 бит. Самый малый режим даст 0.5°C, а максимальный — 0.0625°C.

Напряжение

На величину выходного напряжения будет влиять сопротивление резистора. В зависимости от этого напряжение может быть линейным (изменяться в зависимости от температуры) и нелинейным. Для каждого датчика существуют свои эталонные величины на выводах термометра, который зависит от температуры измеряемого объекта.

Время сработки

Показатель отвечает за скорость получения результатов замера. Как правило, быстрые замеры можно получить, имея крупную погрешность. Для устранения этого недостатка потребуется пренебречь временем сработки и увеличить его до необходимого показателя точности.

Промышленные термодатчики и сенсоры

Кроме стандартных бытовых термодатчиков бывают промышленные, которые используются исключительно на специальных объектах. Их распространение направлено на определенную группу лиц из-за избыточных возможностей, которые требуются только на производстве. Некоторые из них способны работать в различных нетрадиционных средах и суровых условиях. Выбор подходящих типов осуществляется тем же образом, что и для подбора бытовых датчиков.

Применение

Стоит понимать, что каждый из типов датчиков создан для использования в специальных условиях. Практически во всех сферах производства и жизни требуется знать температуру. Так применять термисторы необходимо для получения абсолютных показателей, для сбора показателей в помещениях – шумовые, для получения максимально точных данных – цифровые и так далее.

Мир датчиков температур охватывает все сферы жизни, где требуется измерение показателей. Это может быть помещение, жидкость или предмет с совершенно различными нюансами. В одних помещениях высокая влажность, в другие нельзя попадать. Аналогичные параллели можно проводить с жидкостями и объектами. При выборе подходящего термометра необходимо обращать внимание на нюансы условий измерения.