Konieczność pomiaru temperatury występuje niemal we wszystkich urządzeniach elektrycznych – od piekarników nagrzewających się do konkretnej temperatury, poprzez termometry sugerujące, jak grubą kurtkę należy ubrać, po zaawansowane technologicznie sprzęty wykonujące pomiary do celów produkcyjnych. Warto zauważyć, że do każdego z tych zadań użyty zostanie inny czujnik. Warunki pomiaru, precyzja i zasad działania czy zakres pracy to tylko niektóre czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze konkretnego podzespołu.
Czujniki termorezystencyjne
Jak sama nazwa wskazuje, czujniki termorezystencyjne działają na zasadzie badania rezystencji danego materiału. Ze względu na budowę czujnika, wyróżnia się jego wersję metalową lub półprzewodnikową. Zarówno zakres temperatury, jak i precyzja definiowane są poprzez użyty do budowy czujnika materiał. Droższe urządzenia będą z reguły dokładniejsze oraz mogą charakteryzować się większym zakresem pracy. Czujniki termorezystencyjne wykorzystuje się m.in. w silnikach elektrycznych. Warto zauważyć, że mimo dużej rozpiętości temperaturowej (od -150 °C do +800°C), prawdopodobnie najdokładniejsze będą podzespoły o dość małym zakresie, zwykle wynoszącym od -60°C do +100 °C.
Czujniki termoelektryczne
Czujniki termoelektryczne to jedne z najdokładniejszych czujników dostępnych na rynku. Charakteryzują się one również największym zakresem pomiaru (od -270°C do +1800°C). Podstawową zaletą tego typu podzespołów jest przede wszystkim dokładność. Na szeroką skalę wykorzystuje się je w przemyśle. Działają na zasadzie pomiaru różnicy potencjałów. Ich skuteczność może być jednak ograniczona ze względu na materiały użyte do ich produkcji. Z tego względu przy dużych amplitudach temperatury konieczne jest użycie czujników wykonanych z tworzyw o podwyższonej odporności (czujniki tego rodzaju określane są specjalnymi normami informującymi o możliwych zastosowaniach).
Czujniki zdalne
Ze względu na odległość od miejsca pomiaru czujniki zdalne charakteryzują się dużo większym zakresem pomiarowym (od 270°C do 1800°C). Dzięki temu znajdują zastosowanie przede wszystkim w przemyśle, a konkretnie na liniach produkcyjnych. Czujniki zdalne umożliwiają kontrolowanie temperatury podczas zaawansowanej obróbki termicznej materiału w wielu procesach spożywczych czy podczas rafinacji ropy naftowej. Ze względu na brak bezpośredniego kontaktu z obiektem, którego temperatura jest mierzona, wyniki mogą nie być aż tak precyzyjne.
Czujniki zintegrowane
W układach scalonych czujniki zintegrowane są wykorzystywane do pomiaru temperatury wewnątrz urządzenia. Ma to zapobiec jego przegrzaniu lub zniwelować błąd pomiarowy. Zasada działania takich podzespołów jest bardzo prosta – mierzona jest różnica napięć w układzie baza-emiter. Wynika to z prostej zależności, którą jest malejące napięcie wraz ze wzrostem temperatury (o ok. 2 mV/k). Podstawową zaletą czujników tego rodzaju jest niewielki koszt, łatwość obsługi oraz kompaktowy rozmiar. Wadą jest natomiast niewielka dokładność, która może wahać się o około 1°C.
Diody półprzewodnikowe
Zakres pomiarowy oraz zalety zastosowania diod półprzewodnikowych są tożsame z tymi występującymi w czujnikach zintegrowanych. Ich przewagą jest natomiast możliwość zamontowania ich na jednym podłożu z innymi układami scalonymi.
Jak widać, zależnie od przyszłego zastosowania, odpowiedni będzie inny czujnik. Wysoka cena podzespołu nie zawsze idzie w parze z wysoką jakością. W tym przypadku warto zwrócić uwagę przede wszystkim na sposób działania, zakres pomiarowy, ergonomię użytkowania oraz wytrzymałość sprzętu na uszkodzenia mechaniczne.
