Was sind Lufttemperatursensoren?

Lufttemperatursensoren umfassen eine Vielzahl von Geräten, die häufig zur Messung der Umgebungs- oder Umgebungslufttemperatur ausgelegt sind. Sie können auch in üblichen Industrieumgebungen verwendet werden, beispielsweise in Motoren mit Kraftstoffeinspritzung in Kraftfahrzeugen, um die Luftdichte zu berechnen, damit der Bordcomputer des Fahrzeugs den Kraftstoffstrom anpassen und ihn bei abnehmender Luftdichte senken kann, um einen Leistungsverlust zu vermeiden. Einige der gebräuchlichsten Arten von Temperatursensoren sind Thermoelemente, Widerstandstemperaturfühler (RTDs), Infrarotsensoren, Thermometer und Siliziumdioden.

Thermoelemente arbeiten durch den Kontakt von zwei verschiedenen Arten von Metallen, die sich je nach Temperatur unterschiedlich stark ausdehnen und zusammenziehen. Sie werden häufig als Thermostate verwendet, bei denen es sich um temperaturempfindliche Schalter handelt, sie können jedoch auch als Lufttemperatursensoren eingesetzt werden, da sie in einem weiten Temperaturbereich von 0 ° C bis 1.150 ° C gemessen werden können ° Celsius) oder mehr. Thermoelement-Lufttemperatursensoren werden in Hochtemperaturumgebungen wie Öfen verwendet, sind jedoch nicht sehr gut in der Lage, kleinste Umgebungsänderungen von Bruchteilen eines Grades zu messen.

Widerstandsthermometer und Thermistoren messen die Zunahme oder Abnahme des elektrischen Widerstands von Materie mit steigender Temperatur. RTDs sind bei kleinen Temperaturänderungen genauer als Thermoelemente, können jedoch nicht so hohe oder niedrige Temperaturen messen wie Thermoelemente. Sie sind außerdem in der Regel langlebiger und stabiler als Thermoelemente, obwohl ihre Messwerte aufgrund des Designs und der Umgebungsbedingungen fehlerhaft sein können. RTDs werden häufig als Lufttemperatursensoren in Industrieumgebungen verwendet, in denen leistungsstarke Motoren oder Hochspannungsströme vorhanden sind, da sie nicht durch elektrische Umgebungsstörungen beeinträchtigt werden.

Infrarot-Temperatursensoren sind indirekte Messgeräte, die keinen physischen Kontakt mit dem zu messenden Material benötigen, da sie die von ihnen erzeugte Wärmestrahlung messen, die häufig als Schwarzkörperstrahlung bezeichnet wird. Sie sind daher in extremen Umgebungen nützlich, in denen andere Sensoren ausfallen würden, z. B. in Öfen, in denen Temperaturen von über 2.760 ° Celsius auftreten können, und in industriellen Prozessen, in denen schnell geheizt und gekühlt wird. Siliziumdiodensensoren arbeiten im Gegensatz zu Infrarotsensoren und eignen sich zur Messung extremer Kälte. Obwohl sie als Lufttemperatursensoren in naturwissenschaftlichen Experimenten eingesetzt werden, werden sie häufiger zur Messung von kryogenen Gasen in flüssiger Form wie flüssigem Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Helium eingesetzt.

Thermometer, Thermistoren und Widerstandsthermometer sind die am häufigsten verwendeten Arten von Lufttemperatursensoren und werden häufig auch zum Messen von flüssigen und festen Temperaturen verwendet. Typische Thermometer messen die Ausdehnung und Kontraktion von flüssigem Quecksilber oder einer organischen, roten Flüssigkeit in einem verschlossenen Rohr, wenn sich die Temperatur der Außenluft ändert. Kfz-Lufttemperatursensoren sind typischerweise Thermistoren. Unabhängig davon, ob sie Abgase, Ansaugluftstrom oder Motorkühlmittel messen, funktionieren sie alle nach dem gleichen Prinzip: Wenn sich die Temperatur des umgebenden Mediums erwärmt, baut sich ein Widerstand im Sensor auf und das Spannungssignal, das er an Computersteuerungen ausgibt, wird verringert.