Cosa sono i sensori di temperatura dell'aria?

I sensori di temperatura dell'aria comprendono una varietà di dispositivi spesso progettati per misurare la temperatura atmosferica ambientale o circostante. Possono anche essere utilizzati anche in contesti industriali comuni, ad esempio nei motori a iniezione di carburante nelle automobili per calcolare la densità dell'aria in modo che il computer di bordo dell'auto possa regolare il flusso di carburante, abbassandolo man mano che la densità dell'aria diminuisce per prevenire la perdita di potenza. Alcuni dei tipi più comuni di sensori di temperatura sono in generale sono le termocoppie, i dispositivi di temperatura resistivi (RTD), i sensori a infrarossi, i termometri e i diodi di silicio.

Le termocoppie funzionano mediante il contatto di due diversi tipi di metalli che si espandono e contraggono a velocità diverse a seconda della temperatura. Sono spesso usati come termostati, che sono interruttori sensibili alla temperatura, ma possono anche essere impiegati come sensori di temperatura dell'aria a causa della loro capacità di misurare attraverso un ampio intervallo di temperatura, da 32 ° Fahrenheit (0 ° Celsius) fino a 2.102 ° Fahrenheit (1.150 ° Celsius) o Mminerale. I sensori di temperatura dell'aria della termocoppia sono utilizzati in ambienti ad alta temperatura come i forni, ma non sono molto bravi a misurare minimi cambiamenti ambientali delle frazioni di grado.

Dispositivi di temperatura resistivi e termistori misurano l'aumento o la diminuzione della resistenza elettrica della materia all'aumentare della temperatura. Gli RTD sono più accurati tra piccole variazioni di temperatura rispetto alle termocoppie, ma non possono misurare le temperature più alte o basse come possono fare le termocoppie. Tendono anche ad essere più duraturi e stabili delle termocoppie, sebbene le loro letture possano essere errate a causa della progettazione e delle condizioni ambientali. Poiché non sono influenzati dal rumore elettrico circostante, gli RTD sono spesso usati come sensori di temperatura dell'aria in ambienti industriali in cui sono presenti motori potenti o corrente ad alta tensione.

I sensori di temperatura a infrarossi sono dispositivi di misurazione indiretta, che non richiedono fisicaL Contatto con il materiale misurato, poiché misurano le radiazioni termiche che produce spesso indicata come radiazione del corpo nero. Sono quindi utili in ambienti estremi in cui altri sensori fallirebbero, ad esempio nei forni in cui le temperature possono superare i 5.000 ° Fahrenheit (2.760 ° Celsius) e i processi industriali in cui il riscaldamento e il raffreddamento si svolgono rapidamente. I sensori di diodo di silicio operano all'estremo opposto a quelli dei sensori a infrarossi e sono utili per misurare il freddo estremo. Sebbene abbiano applicazioni come sensori di temperatura dell'aria negli esperimenti di scienze delle scuole superiori, sono più spesso usati per misurare i gas criogenici in forma liquida, come azoto liquido, ossigeno, idrogeno ed elio.

termometri, termistori e RTD sono i tipi più comunemente impiegati di sensori di temperatura dell'aria e sono spesso utilizzati per misurare le temperature liquide e solide. I termometri tipici funzionano misurando l'espansione e la contrazione di entrambi i liquidiMercurio o un liquido rosso organico in un tubo sigillato, poiché la temperatura dell'aria esterna varia. I sensori di temperatura dell'aria automobilistica sono in genere termistori. Sia che stiano misurando i gas di scarico, il flusso d'aria di aspirazione o il liquido di raffreddamento del motore, tutti operano sullo stesso principio secondo cui quando la temperatura del mezzo circostante si riscalda, la resistenza nelle build del sensore e il segnale di tensione che emette ai controlli per computer è ridotta.