الحساسات والمشغلات Dr. Hassan SHARABATY BY Aleppo –May 2012 Department ofMechatronicsEngineering EEM304 Mechatronics 8 – حساسات الحرارة ترجمة أحمد رامي قباني Sensors& Actuators -Temperature sensors 2/15 مقدمة أحيانا قد يكون للحرارة تأثير ملحوظ على المواد والعمليات على المستوى الجزيئي للمادة وهي أكثر المتحولات التي نشعر بأثرها. 3/15 حساسات الحرارة التلامسية: • يجب أن يكون هذا الحساس متلامسا بشكل مباشر مع الوسط المحيط أو مع العنصر الذي يتم تحسس حرارته • يتم استخدامها لتحسس حرارة المواد الصلبة, أو السائلة, أو الغازية وبمجالات واسعة جدا من درجات الحرارة. حساسات الحرارة الغير تلامسية: • يتعامل مع طاقة الإشعاع الصادرة من المادة بسبب الحرارة. • يتم استخدامه لمراقبة درجة الحرارة للمواد الغير عاكسة سواء كانت صلبة أم سائلة, لكنها ليست فعالة مع الغازات, نظرا لأنها شفافة. طريقتان أساسيتان لتحسس الحرارة: 4/15 ثلاث عائلات تصنف حسب أنواع الحساسات والتقنيات المستخدمة الحساسات الكهروميكانيكية مثال: الثرموستات ثنائي المعدن يتم وصل معدنين مختلفين سوية تحت الحرارة والضغط ليشكلا معا قطعة واحدة. يمكننا تحسس الطاقة الحرارية عن طريق استخدام معدلات التمدد المختلفة للمعدنين, ومن ثم تحويلها إلى حركة كهروميكانيكية.
5/15 الحساسات السيليكونية مقياس طاقة الأشعة تحت الحمراء المزدوجات الحرارية الحساسات الالكترونية Dr. Hassan SHARABATY Sensors & Actuators – Temperature sensors 6/15) الحساسات الالكترونية) 1 الحساسات السيليكونية: تعتمد على خاصية المقاومة الكهربائية للمواد نصف الناقلة. أن توفر قراءات مباشرة ورقمية)ICs( • يمكن للأجهزة المصممة باستخدام الدارات المتكاملة. )A/D Converters( للحرارة. أي أنه لا داع لاستخدام المحولات التشابهية الرقمية PN مثل: متصل 2 10 0 2 0 1 T2 T1 I T I T C mV 2. 5 dt dV 7/15 مقياس طاقة الأشعة تحت الحمراء: تنبعث طاقة الأشعة تحت الحمراء من جميع العناصر التي حرارتها أكبر من صفر كلفن. هناك علاقة مباشرة بين طاقة الأشعة الحمراء الصادرة عن جسم ما ودرجة حرارته. تقوم هذه الحساسات بقياس الطاقة الصادرة عن الجسم وتحويلها إلى كمون يمكن قراءته. تستخدم التقنيات الحديثة لحساسات طاقة الأشعة تحت الحمراء عدسة لتركيز الطاقة المنبعثة في خط)عمود( حراري. نقوم فيما بعد بتضخيم الكمون الناتج وتعديله بحيث يمكننا الحصول على درجة الحرارة. الحساسات الالكترونية) 2) 8/15 المزدوجات الحرارية: يتم دمج نهايتي مادتين ناقلتين للكهرباء مصنوعتين من نوعين مختلفين من المعادن أو المرافقات.