اگر تاکنون اسمارت فون خود را زیر تابش مستقیم آفتاب قرار دهید، ممکن است در صفحه نمایش گوشی خود تصویری از دماسنجی را مشاهده کنید که اخطار داغ شدن غیرمجاز گوشی شمارا بدهد. این مثالی کوچک از کاربرد سنسور دما است. زیرا در موبایل شما سنسوری قرار داده شده است که در مقابل بالا رفتن دمای بیش از حد مجاز به شما اختار میدهد تا مانع سوختن اجزای داخلی گوشی شود.
سنسور دما برای کاربرد اندازه گیری دما یا گرما و همچنین نمایش آن ساخته شده است. سنسور های دما انواع مختلفی نیز دارند: به عنوان مثال در گوشی های هوشمند و یا قطعات ترموستاتیک در آب گرم کن ها که بصورت ساده خاموش و روشن میشوند یا در قطعات هادی و نیمه عادی در کوره های داغ کارخانه ها کاربرد دارد. بصورت کلی کاربرد سنسور دما برای کنترل دما و گرماست زیرا اگر در برخی دستگاه ها این دما بالاتر از حدی برود باعث آسیب به دستگاه میشود.

کاربرد سنسور دما

سنسور دما، دماسنجی است که ولتاژ دیودی آن را اندازه گیری میکند. جالب است بدانید تغییر اندازه دما با مقاومت دما نسبت مستقیم دارد به این معنی که هرچه دما سردتر شود مقاومت آن نیز کمتر میشود و همینطور برعکس؛ هرچقدر دمای گرمتری داشته باشیم، مقاومت بیشتری خواهیم داشت.

واحد مقاومت های دیودی در سنسور دما فارنهایت، سانتیگراد و… است که این واحد های بصورت عدد در صفحه نمایش آن به نمایش قرار داده میشود. سنسور دما در سازه ها و کارخانه ها کاربرد بسیار مهمی دارند.

سنسور دما در چه دسته بندی هایی قرار میگیرند ؟

بدلیل تنوع بالا سنسور دما، این سنسور دما در دسته بندی های بسیار مختلفی جای میگیرد، که اکثر این دسته بندی ها بر اساس کاربرد سنسور دما ساخته شده است. ولی بصورت کلی اگر بخواهیم دسته بندی ای برای سنسور دما ایجاد کنیم شامل سنسور دما تماسی و سنسور دما غیر تماسی یا محیطی قرار میگیرد.
دسته بندی های دیگر نیز دارا هستند که براساس صنعتی بودن و همچنین طیف و دامنه دمایی و حرارتی آن میتوان این سنسور دما را دسته بندی کرد.

ولی گاهی وقتها پیش آمده است که بر اساس مواد سازندهی این سنسور دما ها این دسته بندی ها شکل بگیرند.
اما ما میتوانیم دسته بندی سنسور دما رطوبتی که یعنی همان سنسور دما که قابلیت غیر لمسی دارندو حتی محیطی نیز هستند را برای سنجش دما و همچنین سنجنش رطوبت استفاده کنیم، که نیازی به تماس و لمس ندارند. این نوع سنسور دما بسیار پر کاربرد هستند و همچنین بسیار پر مصرف. از این نوع سنسور دما میتوان به سنسور دما/رطوبت DHT اشاره کرد.

ترموکوپل چیست؟

به سنسوری که برای اندازه گیری درجه حرارت در صنعت کاربرد دارد، ترموکوپل میگویند. نحوه انتخاب کردن ترموکوپل ها به عوامل مختلفی چون کاربرد آن، مقاومت شیمیایی آن، مقاومت آن در برابر لرزش و…
ترموکوپل ها دارای مدل های متنوعی هستند، ترموکوپل ها در ترکییبات مختلف فلزات وجود دارند. که شناخته شده ترین آن ترموکوپل های فلزات اصلی هستند.

سنسور دما غیر لمسی

اگر برای شما سوال است که دقیقا این نوع از سنسور دما چیست و نام های دیگر ان چیستند باید بگوییم اغلب انرا سنسور دما مادون قرمز یا IR مینامند.

سنسور دما که یکی از کاربرد های مادون قرمز است، میتواند انرژی ای که بصورت IR در فضا پرتاب شده را در یک جسم تشخیص دهد و در همان لحظه سیگنال مخصوصش را به مدار الکتریکی ای که کالیبره شده است بفرستند، که در نهایت منجر به اندازه گیری دمای جسم میشود.

سنسور دما لمسی

ترموکوپل ها و ترمیستور ها جزوی از سنسور دما لمسی هستند. یک ترموکوپل از دو جسم هادی تشکیل میشود، که هرکدام از دو نوع فلز متفاوت ساخته شده اند. این فلز ها در انتها به یکدیگر متصل شده و تشکیل اتصال میدهند.

وقتی که این محل که اتصال صورت گرفته، در مواجهه گرما قرار میگیرد، یک ولتاژ مخصوصی تولید میشود که با دمای وارد شده تطبیق دارد که ترموالکتریک نام دارد. قیمت ترموکوپل ها معمولا بسیار پایین است، چرا که در طراحی آن از مواد ساده استفاده شده است. البته نوع دیگری نیز از سنسور دما لمسی وجود دارد به نام سنسور دما لمسی ترمیستور، که کارکردش به تعربف دیگر در رابطه بین دما و مقاومت رابطه عکس است. یعنی اگر دما افزایش یابد فشار کاهش میابد.

انواع سنسور دما لمسی ترمیستور 

NTC که همان ضریب دما منفی است و برعکس آن PTC است که ضریب دما مثبت است. ترمیستور ها در مقایسه با ترموکوپل ها بسیار دقیق تر هستند یعنی توانایی اندازه گیری چیزی بین 0.05 الی 1.5 درجه سانتیگراد را دارا هستند. و از جنس پلیمر و یا سرامیک ساخته شده اند.
کاربرد دیگر سنسور دما را میتوان در خودرو ها، ابزارآلات پزشکی، کامپیوتر ها، وسایل آشپزی، انواع ماشین آلات و… میتوان یافت.

سنسور دما صنعتی

بیشترین کاربرد سنسور دما را در مکان های صنعتی میتوان یافت که جزو پرکاربردترین تجهیزات است. ولی سنسور دما صنعتی که هم بصورت لمسی و هم غیر لمسی وجود دارند را، میتوان درون یک مایع یا یک سیال قرار داد تا بصورت مستقیم در تماس با آن قرار گیرد تا راحتتر و به خوبی دمای آن مایع را نشان دهد.
ولی اگر سنسور دما صنعتی غیر لمسی باشد، کافیست سنسور دما را در کنار قطعه یا نزدیکی آن بدون تماس فیزیکی قرار داده تا دمای آن را حس کند و بعد از محاسبه عدد دقیق دما را به ما نشان دهد.

چه فاکتور هایی را باید برای انتخاب سنسور دما مناسب در نظر گرفت
جریان و ولتاژ: منظور همان دقت و توجه داشتن به ویژگی های الکتریکی و ولتاژی جریان است. باید حتمن مقدار جریان و ولتاژ آن با دستگاه برقی شما هم خوانی داشته باشد
رنج دما: دقت در سنوسور دما محدوده دمایی است که دستگاه میتواند اندازه گیری کند که در یک محدوده دمایی وسیع طراحی میشود.
دقت: هر سنسور دما یک دقت منحصر بفرد دارد که باید در هنگام خرید با توجه به نیاز شما با آگاهی به این موضوع آنرا خریداری کرد.
پایداری: اگر با تغییرات دمایی بالایی مواجه بودیم باید از سنسور دما با پایدایی بیشتر استفاده کرد. ولی اگر تغییرات دمایی چندان زیاد نبود میتوان از سنسو دما با پایداری کمتری استفاده کنیم.
پس نتیجه گیری میکنیم که باید پیش از خرید از سنسور دما، اطلاعات جامع و کافی ای از آن بدست آوریم.

نتیجه گیری کلی

سنسور دما یک ابزار از تجهیزات اندازه گیری دما بسیار مهم و پر کاربردی در صنعت است که برای تهییه آن باید دقت لازم را پیدا کرد و اطلاعات کاملی از آن داشت.