For å utføre pålitelige temperaturmålinger er det første trinnet å velge riktig temperaturinstrument, også kjent som en temperatursensor. Termoelementer, termistorer, platinamotstandstermometre (RTD) og temperatur-IC-er er blant de mest brukte temperatursensorene i testing.
Det følgende er en introduksjon til egenskapene til termoelementer og termistorer.
Termoelementer: Termoelementer er de mest brukte temperatursensorene i temperaturmåling. Deres viktigste fordeler er et bredt temperaturområde og tilpasningsevne til ulike atmosfæriske miljøer. De er også robuste, rimelige, krever ingen strømforsyning og er det billigste alternativet. Et termoelement består av to forskjellige metalltråder (metall A og metall B) koblet sammen i den ene enden. Når den ene enden av termoelementet varmes opp, eksisterer det en potensiell forskjell i termoelementkretsen. Temperaturen kan beregnes ved hjelp av den målte potensialforskjellen.
Forholdet mellom spenning og temperatur er imidlertid ikke-lineært. På grunn av dette ikke-lineære forholdet, er det nødvendig med en ny måling for en referansetemperatur (Tref). Spennings-temperaturkonverteringen behandles deretter internt av testutstyrets programvare eller maskinvare for til slutt å oppnå termoelementtemperaturen (Tx). Både Agilent 34970A og 34980A datainnsamlingsenhetene har innebygde-måle- og prosesseringsmuligheter.
Kort sagt, termoelementer er de enkleste og mest allsidige temperatursensorene, men de er ikke egnet for høy-presisjonsmålinger og applikasjoner.
Termistorer, på den annen side, bruker halvledermaterialer og har for det meste en negativ temperaturkoeffisient, noe som betyr at motstanden reduseres når temperaturen øker. Temperaturendringer forårsaker store motstandsendringer, noe som gjør dem til de mest følsomme temperatursensorene. Imidlertid har termistorer ekstremt dårlig linearitet og er svært avhengige av produksjonsprosessen. Produsenter gir ikke standardiserte termistorprofiler.
Termistorer er svært små og reagerer raskt på temperaturendringer. De krever imidlertid en strømkilde, og deres lille størrelse gjør dem ekstremt følsomme for selv-oppvarmingsfeil.
Termistorer måler absolutt temperatur på to ledninger, og gir god nøyaktighet, men de er dyrere enn termoelementer, og deres målbare temperaturområde er mindre. En ofte brukt termistor har en motstand på 5kΩ ved 25 grader, med en temperaturendring på 1 grad som forårsaker en motstandsendring på 200Ω. Merk at 10Ω ledningsmotstanden bare introduserer en ubetydelig feil på 0,05 grader. Den er ideell for strømstyringsapplikasjoner som krever rask og følsom temperaturmåling. Den lille størrelsen er fordelaktig for applikasjoner med begrensede plass{10}, men selv{11}}oppvarmingsfeil må forhindres.
Termistorer har også egne måleteknikker. Deres lille størrelse er en fordel; de stabiliserer seg raskt og skaper ikke en termisk belastning. Dette gjør dem imidlertid også mindre robuste, og høye strømmer kan forårsake selv-oppvarming. Fordi en termistor er en resistiv enhet, vil enhver strømkilde generere varme på grunn av strøm. Effekt er lik produktet av kvadratet av strømmen og motstanden. Derfor må det brukes en liten strømkilde. Eksponering for høy varme vil resultere i permanent skade på termistoren.
Denne introduksjonen til to typer temperaturinstrumenter er ment å være nyttig for arbeid og studier.