sıcaklık sensörü seçimi etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
Merhabalar,
Bu yazımızda sıcaklık sensörleri ve tiplerinden ve onların nasıl kullanıldığından bahsetmeye çalışacağız.
Endüstride en sık kullanılan sensörler sıcaklık sensörleridir.İster büyük ölçekli ister küçük ölçekli olsun neredeyse her projede en az 1 adet sıcaklık sensörü kullanıdığına rastlamışsınızdır.
Bir suyun gidiş ve dönüş sıcaklığı olsun,bir odanın ortam sıcaklığı olsun irili ufaklı her projede sıcaklık sensörü kullanılmaktadır.
Sıcaklık sensörleri en temelinde 2 ayrı gruba dağılırlar :
1. Kontak çıkış veren sıcaklık sensörleri :
Bu tip sensörler özellikleri dolayısı ile belirli bir sıcaklıkta size sıcaklığın aşılıp,aşılmadığı bilgisini vermek üzere tasarlanmışlardır.Sıcaklık değeri geçildiğinde özelliği kapsamında size açık kapalı kontak olarak dijital bir değer vererek geri bildirim almanızı sağlarlar.Bir nevi termostat mantığında çalışırlar
2. Kontak Çıkışlı olmayan sıcaklık sensörleri:
Bu tip sensörler sıcaklığın anlık olarak bilgisinin kullanıldığı ya da takip edilmesi gereken sıcaklığın kullanıcı ekranına yansıtıldığı daha detaylı otomasyon projelerinde kullanılırlar.
İsterseniz gelin sıcalık sensör tiplerine biraz daha yakından bakalım
Termostat tip mekanik sıcaklık sensörü :
Bu tip sensörler genel olarak 2 farklı element sacın bir araya getirilmesi ile oluşturulur.Bu elementler nikel,bakır,aluminyum gibi seçimlerden oluşabilir.
Yukarıda şekilde görüldüğü üzere mekanik sıcaklık anahtarı belirli bir sıcaklığa ulaştığında bimetal diyafram genleşerek ilk durumda kapalı kontak olarak bize bilgi veren sensörümüzü açık kontağa çevirir ve böylece sistemde sıcaklık değerinin aşıldığı bilgisi alınmış olur.
Bu tip termostat tipi sıcaklık sensörü tercih edilirken dikakt edilmesi gereken en önemli husus +- hata payıdır.Bir örnekle açıklamak gerekirse aldığımız bir sensör 20 derece sette 22 derece açık konuma gelebilecekken, eski haline yani kapalı durumuna 18 derece geri dönebilir.Bu sebeple projelerinizde bu sensör tipinin seçimi ya çok dikkatli yapılmalıdır ya da dijital,direnç tipi, termocoupler gibi farklı seçenelere yönelinmelidir.
Thermistörler :
İki termini ismini verdiği sıcaklık sensörü Sıcaklığa duyarlı direnç sözcüklerinin bir araya gelmesi ile adını alan termistörler.İçerisinde bulunan direncin sıcaklığa verdiği tepki ile ya direncinin azalması ya da direncinin artması ile sıcaklık ölçmemize yarayan sensör tipidir.
2 farklı tipte bulunmaktadır.
NTC tip : Sıcaklığın artması ile birlikte direnç değeri azalan sensör tipidir.
PTC tip : Sıcaklığın artması ile birlikte direnç değeri artan sensör tipidir.
İsterseniz bir ntc sensör üzerinden nasıl sıcaklık değeri okunur bir örnek ile açıklayalım :
Yukarıda şemada görüldüğü üzere besleme gerilimi ile referans direnci arasında ntc sensörü yerleştirilmiştir.12V Vcc beslemesi sensörün sıcaklık ile birlikte direnç değişiminden Vtemp voltajı değişim gösterecek ve op-amp çıkışıdan sıcaklığa duyarlı olarak değişen bir voltaj okuyacağız.
25 derecede
Sensörümüz bize 1.09V olarak çıkış verecek.
Yine 100 derecede ise
Basit bir hesaplama ile bize 10.9V verecektir.
Ntc olsun ya da Ptc olsun sensör seçiminde dikkat etmeniz gereken her sensör farklı sıcaklık-direnç tablosuna sahiptir.Bu dirençleri projenizde seçecek olursanız bu tabloları göz önünde bulundurmalısınız.
Diğer bir sıcaklığa duyarlı olarak direnç değişimi gösteren sensör tipi ise
RTD ler : Genel olarak platinum olarak karşımıza pt100 ya da pt 1000 olarak çıkarlar
0 derecede aldıkları direnç değerlerine göre 100 ohm pt 100 ve 1000 ohm ise pt1000 olarak adlandırılır. Direnç özelliğinden pasif devre elemanı olan bu dirençleri okuyabilmek için bacaklarına sabit bir voltaj uygulayarak sıcaklığa bağımlı olarak direnç değişimi ile birlikte akım değeri üzerinden sıcaklık okuma işlemi gerçekleştirilebilir ya da bir voltaj bölücü devresi ile voltaj değişimi üzerinden sıcaklık değerini elde edebilirsiniz.Bu sensörlerin sıcaklık ölçüm aralıklar -200 ile 600 derece arasında değişebilmekte ve yüksek ve düşük sıcaklık ölçümlerinde sıklıkla kullanılan sensör olma özelliği taşımaktadırlar.
Gelelim en çok kullanılan ve sıcaklık ölçüm aralığı en geniş sıcaklık sensörlerine
Thermocouple :
-200 derece ile +2000 derece arasında çalışabilme özelliği ile yükse derecede sıcaklık ölçüm projelerinde kullanılırlar.Sıcaklığa karşı yukarıda sırası ile saymış olduğumuz tüm sıcaklık sensörü tiplerinden daha hızlı tepki verirler.
Çalışma mantığı oldukça basittir.Soğuk nokta ile sıcak nokta iki farklı malzemeden oluşur ve bu iki nokta arasındaki sıcaklık farkı bize v1-v2 olarak voltaj olarak verilir.
Yukarıda şemada genel olarak bir thermocouple nasıl okunur devresini görmektesiniz.Sensör çıkış olarak milivolt seviyelerinde bir voltaj vereceğinden dolayı çıkışa ekleyeceğimiz uygun bir op-amp devresi ile voltajı yükselterek mikroişlemci tarafında sıcaklık değişimini okuyabilirsiniz.
Bu yazımızda sıcaklık sensörleri ve tiplerinden ve onların nasıl kullanıldığından bahsetmeye çalışacağız.
Endüstride en sık kullanılan sensörler sıcaklık sensörleridir.İster büyük ölçekli ister küçük ölçekli olsun neredeyse her projede en az 1 adet sıcaklık sensörü kullanıdığına rastlamışsınızdır.
Bir suyun gidiş ve dönüş sıcaklığı olsun,bir odanın ortam sıcaklığı olsun irili ufaklı her projede sıcaklık sensörü kullanılmaktadır.
Sıcaklık sensörleri en temelinde 2 ayrı gruba dağılırlar :
1. Kontak çıkış veren sıcaklık sensörleri :
Bu tip sensörler özellikleri dolayısı ile belirli bir sıcaklıkta size sıcaklığın aşılıp,aşılmadığı bilgisini vermek üzere tasarlanmışlardır.Sıcaklık değeri geçildiğinde özelliği kapsamında size açık kapalı kontak olarak dijital bir değer vererek geri bildirim almanızı sağlarlar.Bir nevi termostat mantığında çalışırlar
2. Kontak Çıkışlı olmayan sıcaklık sensörleri:
Bu tip sensörler sıcaklığın anlık olarak bilgisinin kullanıldığı ya da takip edilmesi gereken sıcaklığın kullanıcı ekranına yansıtıldığı daha detaylı otomasyon projelerinde kullanılırlar.
İsterseniz gelin sıcalık sensör tiplerine biraz daha yakından bakalım
Termostat tip mekanik sıcaklık sensörü :
Bu tip sensörler genel olarak 2 farklı element sacın bir araya getirilmesi ile oluşturulur.Bu elementler nikel,bakır,aluminyum gibi seçimlerden oluşabilir.
Bu tip termostat tipi sıcaklık sensörü tercih edilirken dikakt edilmesi gereken en önemli husus +- hata payıdır.Bir örnekle açıklamak gerekirse aldığımız bir sensör 20 derece sette 22 derece açık konuma gelebilecekken, eski haline yani kapalı durumuna 18 derece geri dönebilir.Bu sebeple projelerinizde bu sensör tipinin seçimi ya çok dikkatli yapılmalıdır ya da dijital,direnç tipi, termocoupler gibi farklı seçenelere yönelinmelidir.
Thermistörler :
İki termini ismini verdiği sıcaklık sensörü Sıcaklığa duyarlı direnç sözcüklerinin bir araya gelmesi ile adını alan termistörler.İçerisinde bulunan direncin sıcaklığa verdiği tepki ile ya direncinin azalması ya da direncinin artması ile sıcaklık ölçmemize yarayan sensör tipidir.
2 farklı tipte bulunmaktadır.
NTC tip : Sıcaklığın artması ile birlikte direnç değeri azalan sensör tipidir.
PTC tip : Sıcaklığın artması ile birlikte direnç değeri artan sensör tipidir.
İsterseniz bir ntc sensör üzerinden nasıl sıcaklık değeri okunur bir örnek ile açıklayalım :
25 derecede
Yine 100 derecede ise
Ntc olsun ya da Ptc olsun sensör seçiminde dikkat etmeniz gereken her sensör farklı sıcaklık-direnç tablosuna sahiptir.Bu dirençleri projenizde seçecek olursanız bu tabloları göz önünde bulundurmalısınız.
Diğer bir sıcaklığa duyarlı olarak direnç değişimi gösteren sensör tipi ise
RTD ler : Genel olarak platinum olarak karşımıza pt100 ya da pt 1000 olarak çıkarlar
Gelelim en çok kullanılan ve sıcaklık ölçüm aralığı en geniş sıcaklık sensörlerine
Thermocouple :
Çalışma mantığı oldukça basittir.Soğuk nokta ile sıcak nokta iki farklı malzemeden oluşur ve bu iki nokta arasındaki sıcaklık farkı bize v1-v2 olarak voltaj olarak verilir.
Yukarıda şemada genel olarak bir thermocouple nasıl okunur devresini görmektesiniz.Sensör çıkış olarak milivolt seviyelerinde bir voltaj vereceğinden dolayı çıkışa ekleyeceğimiz uygun bir op-amp devresi ile voltajı yükselterek mikroişlemci tarafında sıcaklık değişimini okuyabilirsiniz.
| Thermocouple kodları | |||
| Code Type |
Conductors (+/-) | Sensitivity | British BS 1843:1952 |
| E | Nickel Chromium / Constantan |
-200 to 900oC |  |
| J | Iron / Constantan | 0 to 750oC |  |
| K | Nickel Chromium / Nickel Aluminium |
-200 to 1250oC |  |
| N | Nicrosil / Nisil | 0 to 1250oC |  |
| T | Copper / Constantan | -200 to 350oC |  |
| U | Copper / Copper Nickel Compensating for "S" and "R" |
0 to 1450oC |  |
