เพื่อทำการวัดอุณหภูมิที่เชื่อถือได้ ขั้นตอนแรกคือการเลือกเครื่องมือวัดอุณหภูมิที่ถูกต้อง หรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิ เทอร์โมคัปเปิล เทอร์มิสเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลทินัม (RTD) และไอซีอุณหภูมิ เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ใช้บ่อยที่สุดในการทดสอบ
ต่อไปนี้เป็นการแนะนำคุณลักษณะของเทอร์โมคัปเปิลและเทอร์มิสเตอร์
เทอร์โมคัปเปิล: เทอร์โมคัปเปิลเป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ใช้บ่อยที่สุดในการวัดอุณหภูมิ ข้อได้เปรียบหลักคือช่วงอุณหภูมิที่กว้างและความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศต่างๆ นอกจากนี้ยังมีความแข็งแกร่ง ราคาไม่แพง ไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ และเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุด เทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยสายโลหะสองเส้น (โลหะ A และโลหะ B) เชื่อมต่ออยู่ที่ปลายด้านหนึ่ง เมื่อปลายด้านหนึ่งของเทอร์โมคัปเปิลได้รับความร้อน จะมีความต่างศักย์เกิดขึ้นในวงจรเทอร์โมคัปเปิล สามารถคำนวณอุณหภูมิได้โดยใช้ความต่างศักย์ที่วัดได้
อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิไม่ใช่-เชิงเส้น เนื่องจากความสัมพันธ์ที่ไม่ใช่-เชิงเส้นนี้ จำเป็นต้องมีการวัดครั้งที่สองสำหรับอุณหภูมิอ้างอิง (Tref) จากนั้นการแปลงแรงดันไฟฟ้า-จะถูกประมวลผลภายในโดยซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ของอุปกรณ์ทดสอบ เพื่อให้ได้อุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิล (Tx) ในที่สุด หน่วยเก็บข้อมูลทั้ง Agilent 34970A และ 34980A มี-ความสามารถในการวัดและประมวลผลในตัว
กล่าวโดยสรุป เทอร์โมคัปเปิลเป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ง่ายที่สุดและอเนกประสงค์ที่สุด แต่ไม่เหมาะสำหรับการวัดและการใช้งานที่มีความแม่นยำสูง-
ในทางกลับกัน เทอร์มิสเตอร์ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์และส่วนใหญ่จะมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นลบ ซึ่งหมายความว่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานอย่างมาก ทำให้เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ละเอียดอ่อนที่สุด อย่างไรก็ตาม เทอร์มิสเตอร์มีความเป็นเส้นตรงต่ำมากและขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตเป็นอย่างมาก ผู้ผลิตไม่ได้จัดเตรียมโปรไฟล์เทอร์มิสเตอร์ที่ได้มาตรฐานไว้
เทอร์มิสเตอร์มีขนาดเล็กมากและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม พวกมันต้องการแหล่งกำเนิดปัจจุบัน และขนาดที่เล็กทำให้พวกมันไวต่อข้อผิดพลาดในการทำความร้อนในตัวเอง-อย่างมาก
เทอร์มิสเตอร์วัดอุณหภูมิสัมบูรณ์บนสายไฟสองเส้น ซึ่งมีความแม่นยำดี แต่มีราคาแพงกว่าเทอร์โมคัปเปิล และช่วงอุณหภูมิที่วัดได้น้อยกว่า เทอร์มิสเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปมีความต้านทาน 5kΩ ที่ 25 องศา โดยอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 1 องศา ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน 200Ω โปรดทราบว่าความต้านทานของตะกั่ว 10Ω ทำให้เกิดข้อผิดพลาดเพียงเล็กน้อยที่ 0.05 องศา เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ต้องการการวัดอุณหภูมิที่รวดเร็วและละเอียดอ่อน ขนาดที่เล็กมีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชัน-ที่มีพื้นที่จำกัด แต่ต้องป้องกันข้อผิดพลาดในการทำความร้อนด้วยตนเอง
เทอร์มิสเตอร์ยังมีเทคนิคการวัดของตัวเองอีกด้วย ขนาดที่เล็กเป็นข้อได้เปรียบ พวกมันเสถียรอย่างรวดเร็วและไม่สร้างภาระความร้อน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ยังทำให้มีความทนทานน้อยลง และกระแสน้ำที่สูงอาจทำให้เกิดความร้อนได้เอง- เนื่องจากเทอร์มิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ต้านทาน แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าใดๆ ก็ตามจะสร้างความร้อนเนื่องจากพลังงาน กำลังเท่ากับผลคูณของกำลังสองของกระแสและความต้านทาน ดังนั้นจึงต้องใช้แหล่งจ่ายกระแสไฟขนาดเล็ก การสัมผัสกับความร้อนสูงจะส่งผลให้เทอร์มิสเตอร์เสียหายอย่างถาวร
การแนะนำเครื่องมือวัดอุณหภูมิสองประเภทนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อเป็นประโยชน์สำหรับงานและการศึกษาของคุณ