Kui soovite teostada usaldusväärset temperatuuri mõõtmist, tuleb kõigepealt valida õige temperatuuriinstrumendi, st temperatuuriandur. Termopaarid, termistorid, plaatinatakistid (RTD) ja temperatuuri IC-d on testimisel kõige sagedamini kasutatavad temperatuuriandurid.
Järgnevalt tutvustatakse termopaari ja termistori temperatuuriinstrumentide omadusi.
1. Termopaar
Termopaarid on temperatuuri mõõtmisel kõige sagedamini kasutatavad temperatuuriandurid. Selle peamisteks eelisteks on lai temperatuurivahemik ja kohanemisvõime erinevate atmosfäärikeskkondadega, samuti vastupidavus, soodne, toiteallika puudumine ja ka odavaim. Termopaar koosneb kahest erinevast metalljuhtmest (metall A ja metall B), mis on ühes otsas ühendatud. Kui termopaari ühte otsa kuumutatakse, tekib termopaari ahelas potentsiaalide erinevus. Temperatuuri saab arvutada mõõdetud potentsiaalide erinevuse abil.
Siiski on pinge ja temperatuuri vahel mittelineaarne seos ning temperatuur nõuab võrdlustemperatuuri (Tref) teist mõõtmist pinge ja temperatuuri vahelise mittelineaarse seose tõttu. Testimisseadmete tarkvara või riistvara kasutatakse instrumendi sees toimuva pinge temperatuurimuutuse töötlemiseks, et lõpuks saada termopaari temperatuur (Tx). Nii Agilent 34970A kui ka 34980A andmekogujatel on sisseehitatud mõõtmis- ja arvutusvõimalused.
Lühidalt öeldes on termopaarid kõige lihtsamad ja mitmekülgsemad temperatuuriandurid, kuid need ei sobi ülitäpseks mõõtmiseks ja rakendusteks.
2. Termistor
Termistorid on valmistatud pooljuhtmaterjalidest, enamasti negatiivse temperatuurikoefitsiendiga, mis tähendab, et takistus väheneb temperatuuri tõustes. Temperatuurimuutused võivad põhjustada olulisi muutusi takistuses, muutes selle kõige tundlikumaks temperatuurianduriks. Termistoride lineaarsus on aga äärmiselt halb ja on tihedalt seotud tootmisprotsessiga. Tootja ei saa pakkuda standardiseeritud termistori kõverat.
Termistorid on väga väikese mahuga ja reageerivad kiiresti temperatuurimuutustele. Kuid termistorid nõuavad vooluallika kasutamist ja nende väike suurus muudab need isekuumenemisvigade suhtes äärmiselt tundlikuks.
Termistorid mõõdavad absoluutset temperatuuri kahel real hea täpsusega, kuid need on kallimad kui termopaarid ja suudavad mõõta temperatuure väiksemas vahemikus. Tavaliselt kasutatava termistori takistus 25 kraadi juures on 5k Ω ja iga 1 kraadine temperatuurimuutus põhjustab takistuse muutuse 200 Ω. Pange tähele, et juhtmetakistus 10 Ω põhjustab ainult tühise vea 0,05 kraadi. See sobib suurepäraselt praeguste juhtimisrakenduste jaoks, mis nõuavad kiiret ja tundlikku temperatuuri mõõtmist. Väike suurus on kasulik ruumivajadusega rakenduste jaoks, kuid tähelepanu tuleb pöörata isesoojenemisvigade vältimisele.
Termistoritel on ka oma mõõtmistehnikad. Termistoride eeliseks on nende väiksus, kuna need suudavad kiiresti stabiliseeruda ilma termilisi koormusi tekitamata. Kuid see on ka väga nõrk, kuna suured voolud võivad põhjustada isekuumenemist. Kuna termistorid on takistuslikud seadmed, tekitavad kõik vooluallikad neile võimsuse tõttu soojust. Võimsus võrdub voolu ja takistuse ruudu korrutisega. Seetõttu tuleks kasutada väikest vooluallikat. Kui termistor puutub kokku suure kuumusega, põhjustab see püsivaid kahjustusi.
