Güvenilir sıcaklık ölçümleri gerçekleştirmek için ilk adım, sıcaklık sensörü olarak da bilinen doğru sıcaklık cihazını seçmektir. Termokupllar, termistörler, platin dirençli termometreler (RTD'ler) ve sıcaklık IC'leri testlerde en yaygın kullanılan sıcaklık sensörleri arasındadır.
Aşağıda termokuplların ve termistörlerin özelliklerine bir giriş bulunmaktadır.
Termokupllar: Termokupllar sıcaklık ölçümünde en yaygın kullanılan sıcaklık sensörleridir. Başlıca avantajları geniş bir sıcaklık aralığı ve çeşitli atmosferik ortamlara uyarlanabilmeleridir. Ayrıca sağlamdırlar, ucuzdurlar, güç kaynağı gerektirmezler ve en ucuz seçeneklerdir. Bir termokupl, bir ucuna bağlanan iki farklı metal telden (metal A ve metal B) oluşur. Termokuplun bir ucu ısıtıldığında termokupl devresinde bir potansiyel farkı oluşur. Sıcaklık, ölçülen potansiyel fark kullanılarak hesaplanabilir.
Ancak voltaj ile sıcaklık arasındaki ilişki-doğrusal değildir. Bu-doğrusal olmayan ilişki nedeniyle, referans sıcaklığı (Tref) için ikinci bir ölçüme ihtiyaç vardır. Gerilim-sıcaklık dönüşümü daha sonra test ekipmanının yazılımı veya donanımı tarafından dahili olarak işlenerek son olarak termokupl sıcaklığı (Tx) elde edilir. Agilent 34970A ve 34980A veri toplama birimlerinin her ikisi de yerleşik ölçüm ve işleme yeteneklerine- sahiptir.
Kısacası termokupllar en basit ve en çok yönlü sıcaklık sensörleridir, ancak yüksek-hassasiyetli ölçümler ve uygulamalar için uygun değildirler.
Termistörler ise yarı iletken malzemeler kullanır ve çoğunlukla negatif sıcaklık katsayısına sahiptir, yani sıcaklık arttıkça dirençleri azalır. Sıcaklık değişiklikleri büyük direnç değişikliklerine neden olur ve bu da onları en hassas sıcaklık sensörleri yapar. Ancak termistörlerin doğrusallığı son derece zayıftır ve üretim sürecine büyük ölçüde bağımlıdırlar. Üreticiler standartlaştırılmış termistör profilleri sağlamamaktadır.
Termistörler çok küçüktür ve sıcaklık değişimlerine hızlı tepki verirler. Ancak bir akım kaynağına ihtiyaç duyarlar ve küçük boyutları, kendilerini-ısınma hatalarına karşı son derece duyarlı hale getirir.
Termistörler iki kablo üzerinde mutlak sıcaklığı ölçer ve iyi bir doğruluk sunar, ancak termokupllardan daha pahalıdırlar ve ölçülebilir sıcaklık aralıkları daha küçüktür. Yaygın olarak kullanılan bir termistörün 25 derecede 5kΩ direnci vardır ve 1 derecelik sıcaklık değişimi 200Ω direnç değişimine neden olur. 10Ω uç direncinin yalnızca 0,05 derecelik ihmal edilebilir bir hata oluşturduğunu unutmayın. Hızlı ve hassas sıcaklık ölçümü gerektiren akım kontrol uygulamaları için idealdir. Küçük boyutu, alanı kısıtlı uygulamalar için avantajlıdır, ancak{11}kendi kendine ısınma hatalarının önlenmesi gerekir.
Termistörlerin de kendi ölçüm teknikleri vardır. Küçük boyutları bir avantajdır; hızlı bir şekilde stabilize olurlar ve termal yük oluşturmazlar. Ancak bu aynı zamanda onları daha az dayanıklı hale getirir ve yüksek akımlar kendi kendine ısınmaya- neden olabilir. Termistör dirençli bir cihaz olduğundan, herhangi bir akım kaynağı güç nedeniyle ısı üretecektir. Güç, akımın ve direncin karesinin çarpımına eşittir. Bu nedenle küçük bir akım kaynağı kullanılmalıdır. Yüksek ısıya maruz kalmak termistörde kalıcı hasara yol açacaktır.
İki tip sıcaklık cihazına ilişkin bu girişin, çalışma ve çalışmalarınıza yardımcı olması amaçlanmaktadır.