Sıcaklık Algılayıcılar
Sıcaklık Algılayıcılar
Endüstriyel ortamlarda meydana gelen sıcaklık değişimlerini ölçmek ve ortaya çıkan farklılıkları algılamak için kullanılan sıcaklık ölçüm cihazlarında; termistör, termokupl ya da infrared (kızılötesi) sensör gibi farklı teknolojilerin kullanılması söz konusu olabilir.
Sıcaklık algılayıcı nedir?
Çevresel sıcaklıkları ölçmek ve algılamak için kullanılan sensörler sıcaklık algılayıcı olarak adlandırılır. Sıcaklık algılayıcıların pek çok farklı tip ve teknolojiye sahip olması söz konusu olabilir. Sıcaklık algılayıcıların çalışma prensibine bağlı olarak; termoelektrik, termal, yarı iletken, dirençli ve manyetik gibi farklı kategoriler altında sınıflandırılması mümkündür.
Sıcaklık algılayıcılar günümüzde endüstriyel otomasyondan tıbbi cihazlara, cep telefonlarından iklimlendirme sistemlerine kadar pek çok farklı alanda kullanılmaktadır. Böylece sıcaklık kontrolleri, enerji verimliliği, güvenlik ve cihaz stabilitesi gibi pek çok farklı işlevi eksiksiz bir şekilde yerine getirmeleri mümkün olmaktadır.
Sıcaklık algılayan sensörler nelerdir?
Sıcaklık algılayan sensörlerin farklı teknolojiler kullanılarak üretilmesi ve farklı kullanım alanlarına sahip olması söz konusu olabilir. Günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan sıcaklık algılayan sensörlerin başında termistörler gelir. Termistörler sıcaklıkla birlikte dirençleri değişen yarı iletken sensörler olarak tanımlanabilir. Termistörlerin NTC ve PTC olmak üzere iki farklı türü vardır.
İki farklı metalden yapılan tellerin birleştirilmesi yoluyla oluşturulan ve termoelektrik etkisini kullanan sensörler termokupl olarak adlandırılır. Sıcaklık farkından doğan elektrik gerilimini ölçme yoluyla sıcaklık değişikliklerinin algılanması görevini üstlenirler.
Genellikle platin, nikel ya da bakır gibi metallerin kullanıldığı direnç sıcaklık sensörlerinde; metal direnci sıcaklıkla birlikte değişmektedir.
Isıtıldığında direnci artan direnç sensörleri termal dirençliler olarak tanımlanabilmekte olup ısıtılabilir ve soğutulabilir özelliğe sahiptirler.
Kızılötesi sensörler uzaktan sıcaklık algılama amacıyla kullanılırlar. Elektromanyetik kızılötesi ışımayı algılar, bu sayede nesnelerin yüzey sıcaklığını ölçerler.
Silikon gibi yarı iletken malzemeler kullanılarak üretilen yarı iletken sıcaklık sensörleri her ne kadar termistörle karıştırılsa da, farklı çalışma prensiplerine sahip oldukları bilinmektedir.
Manyetik alanın sıcaklığa bağlı değişimini algılayan ve sıcaklık ölçümü yapan sensörler, manyetik sıcaklık sensörleri olarak adlandırılır.
Farklı termal genişlemeye sahip olan iki metal tabaka birleştirilerek elde edilen bimetal sensörler, ısınma ve bükülme özelliğini kullanma yoluyla sıcaklık algılarlar.
Sıcaklık algılayıcıların çalışma prensibi nedir?
Sıcaklık algılayıcıların çalışma prensibi, seçilen sensör tipine ve kullanılan teknolojiye göre değişiklik gösterebilir. Bununla birlikte sıcaklık algılayıcılar temelde, sıcaklık değişikliklerinin elektrik sinyallerine dönüşmesini sağlayan, söz konusu bilgiyi işleme ya da kontrol sistemlerine aktaran cihazlar olma özelliğine sahiptir.
Sıcaklık değişimlerini ölçen sıcaklık algılayıcılar elde ettikleri verileri elektriksel sinyallere dönüştürürler. Daha sonra bu sinyaller işlemciler ya da kontrol devreleri tarafından değerlendirilerek sıcaklık değerinin çeşitli birimlerde gösterilmesi ya da kontrol amaçları için kullanılması sağlanır.
Sıcaklık sensörleri genellikle termistör, termokupl ya da termopar gibi bir ölçüm elemanıyla ölçüm yapabilen bir elektronik devrenin birleşiminden oluşur. Ölçülen değer genellikle bir analog sinyale dönüşmekte olup söz konusu sinyal, sıcaklık değerini gösteren bir voltaj değeri olarak çıkmaktadır. Sonuç olarak voltaj değeri, bir sayıya dönüştürülmekte ve çıkışa yansıtılmaktadır.
Sıcaklık algılayıcıların kullanım alanları nelerdir?
Sıcaklık algılayıcılar geniş bir kullanım alanına sahiptir. Endüstriyel otomasyon sistemlerinde, ısıtma, havalandırma ve klima sistemlerinde, tıbbi cihazlarda, ev aletlerinde, otomotiv sektöründe, enerji yönetimi süreçlerinde, hava ve uzay endüstrisi ile gıda endüstrisinde sıcaklık algılayıcılar kullanılmaktadır.
Teknolojideki gelişmelere bağlı olarak sıcaklık algılayıcıların kullanım alanı genişlemektedir. Bu doğrultuda sıcaklık algılayıcılar; çevresel şartların takibinde, süreç kontrolünde, güvenlik ve enerji verimliliği gibi pek çok farklı alanda son derece kritik bir rol üstlenmektedir.