सिद्धांत तापमान सेंसर एक विद्युत उपकरण है जो तापमान के प्रति संवेदनशील तत्व पर आधारित होता है। यह तत्व के प्रतिरोध, वोल्टेज, करंट या आवृत्ति जैसे मापदंडों में परिवर्तन को मापकर तापमान परिवर्तन का पता लगाता है। सामान्य तापमान सेंसर में थर्मिस्टर्स, सेमीकंडक्टर तापमान सेंसर, थर्मोकपल और इन्फ्रारेड तापमान सेंसर शामिल हैं।
थर्मोकपल थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित तापमान मापने वाला उपकरण है। इसमें विभिन्न धातुओं के दो तार होते हैं। संपर्क बिंदु पर थर्मोइलेक्ट्रिक संभावित अंतर उत्पन्न होता है। जैसे-जैसे तापमान बदलता है, थर्मोइलेक्ट्रिक संभावित अंतर तदनुसार बदलता है। तापमान की गणना थर्मोइलेक्ट्रिक संभावित अंतर के परिमाण को मापकर की जाती है। सामान्य थर्मोकपल सामग्रियों में तांबा {{5}तांबा {{6}निकल मिश्र धातु, लोहा {7}तांबा {{8}निकल मिश्र धातु, क्रोमियम {{9}एल्यूमीनियम, और क्रोमियम{10}एल्यूमीनियम{{11}लोहा शामिल हैं।
मापन रेंज तापमान सेंसर में आम तौर पर एक विस्तृत माप सीमा होती है, जो निम्न से उच्च तापमान तक को कवर करती है। उदाहरण के लिए, थर्मिस्टर की माप सीमा आमतौर पर -50 डिग्री से +150 डिग्री तक होती है, जबकि सेमीकंडक्टर तापमान सेंसर की माप सीमा -200 डिग्री से +2000 डिग्री तक पहुंच सकती है।
थर्मोकपल की माप सीमा अपेक्षाकृत संकीर्ण होती है, जो आम तौर पर उच्च तापमान वाले वातावरण में तापमान माप के लिए उपयुक्त होती है। उदाहरण के लिए, तांबे {{2}तांबा {{3}निकल थर्मोकपल की माप सीमा {{6}200 डिग्री से +400 डिग्री तक होती है, जबकि लौह{7}तांबा-निकल थर्मोकपल की माप सीमा -40 डिग्री से +1000 डिग्री तक होती है।
सटीकता: तापमान सेंसर में उच्च सटीकता होती है, जो 0.1 डिग्री या उससे अधिक तक पहुंचती है। सेमीकंडक्टर तापमान सेंसर 0.1 डिग्री की सटीकता प्राप्त कर सकते हैं, जबकि थर्मिस्टर्स 0.01 डिग्री की सटीकता प्राप्त कर सकते हैं।
थर्मोकपल की सटीकता अपेक्षाकृत कम होती है, आमतौर पर 1 डिग्री के आसपास, लेकिन वे उच्च तापमान वाले वातावरण में अपेक्षाकृत विश्वसनीय तापमान माप उपकरण बने रहते हैं।
प्रतिक्रिया समय: तापमान सेंसर में तेजी से प्रतिक्रिया समय होता है, जो मिलीसेकंड स्तर तक पहुंचता है। उदाहरण के लिए, सेमीकंडक्टर तापमान सेंसर का प्रतिक्रिया समय 10 एमएस से कम हो सकता है, जबकि थर्मिस्टर का प्रतिक्रिया समय आमतौर पर दसियों मिलीसेकंड होता है।
थर्मोकपल का प्रतिक्रिया समय धीमा होता है, आमतौर पर सेकंड के क्रम पर। उदाहरण के लिए, कॉपर{{1}कॉपर-निकल थर्मोकपल का प्रतिक्रिया समय 1 से 2 सेकंड होता है।
अनुप्रयोग परिदृश्य
तापमान सेंसर का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों, जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा, ऑटोमोटिव, रसायन और धातुकर्म क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। सामान्य अनुप्रयोगों में तापमान नियंत्रण, परिवेश तापमान निगरानी और सामग्री तापमान माप शामिल हैं।
थर्मोकपल का उपयोग मुख्य रूप से उच्च तापमान वाले वातावरणों में तापमान माप के लिए किया जाता है, जैसे कि स्टील, गैर-लौह धातु, पेट्रोकेमिकल और कांच उद्योगों में। सामान्य अनुप्रयोगों में भट्ठी तापमान माप, उच्च तापमान रिएक्टर तापमान माप और गर्मी उपचार शामिल हैं।