سنسور دما و رطوبت
سنسورهای دما امروزه یکی از کاربردی ترین وسایل در همه جا محسوب می شود، از یخچال و فر اجاق گاز تا موتور خانه ها ساختمان ها و کارخانه ها و آزمایشگاه ها و .... از انواع مختلف سنسور استفاده می کنند. می توان با توجه به دقت مورد نیاز و محدوده دمای کاری محیط از سنسورهای مختلف استفاده کرد.
آشنایی با انواع سنسور دما
ابتدا بهتر است تفاوت بین گرما و دما را بدانیم:
گرما شکلی از  انرژی است، بنابراین از قوانین انرژی پیروی می کند بدین صورت که نه بوجود می آید و نه از بین می رود بلکه از شکلی به شکل دیگری از انرژی تبدیل و از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود.
دما یکی از کمیت های اصلی غیر افزایشی در سیستم SI میباشد و واحد آن در این سیستم کلوین می باشد. با تعیین دما می توان مقدار گرمای یک جسم را اندازه گیری و مشخص کرد. منظور از غیر افزایشی بودن دما این است که مثلا اگر 3 میله با جنس های مختلف و طول 20 سانتی متر و دمای 15 درجه سانتی گراد داشته باشیم با متصل کردن این 3 میله به هم یک میله 60 سانتی متری داریم اما  دمای نهایی 45 درجه سانتی گراد نیست، بلکه با توجه به مفاهیمی چون ظرفیت گرمایی جسم، روش انتقال حرارت، تعادل گرمایی و... می توان دمای نهایی را به دست آورد.
لزوم و اهمیت اندازه گیری دما :
از آنجا که بسیاری از خواص مواد از جمله شکل ظاهری ( جامد، مایع، گاز )، چگالی ، فشار و سرعت واکنش شیمیایی و رسانایی الکتریکی و ... به دما بستگی دارد، دما نقش اساسی و تعیین کننده ای در بسیاری از موارد دارد. برای اندازه گیری دما با توجه به شرایط  و موارد استفاده می توان از دماسنج ها و سنسورهای دما استفاده کرد.
سنسورهای دما :
سنسورهای دما امروزه یکی از کاربردی ترین وسایل در همه جا محسوب می شود، از یخچال و فر اجاق گاز تا موتور خانه ها ساختمان ها و کارخانه ها و آزمایشگاه ها و .... از انواع مختلف سنسور استفاده می کنند. می توان با توجه به دقت مورد نیاز و محدوده دمای کاری محیط از سنسورهای مختلف استفاده کرد.
به طور کلی سنسورهای دما را می توان به دو دسته کلی تقسیم نمود :
1 – سنسور های تماسی
2- سنسورهای غیر تماسی
از جمله سنسورهای تماسی می توان  به ترموکوپل ها ، ترمیستورها  (thermistor)، RTD (  ( resistance temperature detectors، فیبر نوری ، بی متال ، IC  (( integrated circuit temperature نام برد.
در روش غیر تماسی از رابطه شناخته شده بین دمای سطح جسم و میزان تشعشع سطح جسم استفاده می شود. که به آن حرارت سنجی تشعشعی می گویند، که خود شامل روش ها و تجهیزات مختلفی برای سنجش تشعشع جسم می باشد. 

سنسورهای دما مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع :
سنسورهای دمای بکار رفته در سیستم های تهویه مطبوع به که با کنترلر های دما و فن کویل ها کار می کنند از نوع ترمیستور می باشد. کنترلر های دما می توانند با فرمان دادن به شیر سه راهه موتوری  فن کویل ها و موتور دمپر ها باعث باز و بسته شدن آن ها در زمان های که مورد نیاز است شوند و به طبع آن موجب کاهش مصرف انرژی می شوند.  سنسورهای ترمیستور از مواد نیمه رسانا ساخته می شوند، بر خلاف RTD ها که از مواد رسانا ساخته می شوند. اساس کار ترمیستور ها بر تغییر مقاومت الکتریکی
بر اثر تغییر دما می باشد.  این تغییرات در ترمیستورها غیر خطی و در RTD ها  خطی می باشد.
 

سنسور های ترمیستور خود به دو دسته NTC(negative temperature coefficient) , PTC(positive temperature coefficient )   تقسیم     می شوند. در سنسورهای NTC  با افزایش دما، مقاومت آن ها کاهش می یابد و در سنسور PTC با افزایش دما مقاومت  افزایش می یابد.
سنسورهای NTC  از اکسید آهن ساخته می شوند و سنسورهای PTC از مخلوط باریم و استرونسیم و تیتانات ساخته می شوند.
از مزایا ی عمده و مهم سنسورهای ترمیستور که باعث استفاده گسترده آنها در انواع سیستم ها و صنایع از جمله سیستم های تهویه مطبوع  شده است اندازه کوچک و دقت بالا و سرعت پاسخگویی کم به سیستم  و قیمت ارزان آن ها می باشد.
روش های استفاده از سنسور دما  در سیستم های تهویه مطبوع :
در سیستم های تهویه مطبوع (HVAC) معمولا از سنسورهای NTC استفاده می شود. روش استفاده از سنسورهای دما  در سیستم های تهویه مطبوع به دو صورت
فعال (ACTIVE) و غیر فعال (PASSIVE) می باشد.
در روش غیر فعال (PASSIVE) سنسور بدون منبع تغذیه است و جریان مورد نیاز برای سنسور توسط کنترلر دما  و یا برد الکترونیکی که سنسور به آن متصل می باشد تامین می شود . همانطور که قبلا گفته شد اساس کار ترمیستور ها بر تغییر مقاومت الکتریکی با دما می باشد و زمانی که طول کابل اتصال به سنسور زیاد شود چیزی در حدود 50 متر به دلیل مقاومت الکتریکی اضافه ای که توسط کابل اتصال ایجاد می شود دمای اعلام شده توسط سنسور با دمای واقعی دچار مقداری انحراف می شود.
در مواردی که طول کابل اتصال زیاد است از روش فعال (ACTIVE) استفاده می کنیم در این روش خود سنسور دارای یک منبع تغذیه 24 ولت و برد الکترونیکی می باشد و معمولا در کنار سنسور دما از سنسور های رطوبت و یا فشار نیز در این روش استفاده می شود. منبع  تغذیه سنسور، مقاومت الکتریکی اضافه شده توسط کابل را  جبران  می کند .

نویسنده :  امین سرداری    |    1393/3/21

ارسال نظر:
ارسال
نظرات کاربران:
خانه چاپ ارسال به دوستان نسخه متنی کوچک کردن متن بزرگ کردن متن دانلود خروجی پی دی اف خروجی میکروسافت ورد
0/10 (تعداد آرا 0 نفر )
جدیدترین محصولات
محصولات آینده