تعتمد مراقبة درجة الحرارة عادة على قياس الطاقة الحرارية للمادة وتحويلها إلى إشارة قابلة للقراءة. يختلف المبدأ بناءً على نوع مستشعر درجة الحرارة المستخدم. فيما يلي المبادئ الرئيسية وراء طرق مراقبة درجة الحرارة المشتركة:
1.Thermocouples:
تعتمد المزدوج الحراري علىتأثير SEEBECK، حيث يتم ربط اثنين من المعادن المختلفة في نهاية واحدة. عندما تختبر النهاية المنضمة تغييراً في درجة الحرارة ، فإنها تولد جهدًا يتناسب مع اختلاف درجة الحرارة بين الطرف المرتبط والنهايات الأخرى للأسلاك المعدنية. يمكن بعد ذلك قياس هذا الجهد وتحويله إلى قراءة درجة الحرارة.
2. أجهزة الكشف عن درجة الحرارة (RTDS):
تعمل RTDs على مبدأ أن المقاومة الكهربائية للمادة تتغير مع درجة الحرارة. الأكثر شيوعًا ، يتم استخدام البلاتين في RTDs لأن مقاومته تتغير بطريقة يمكن التنبؤ بها للغاية والخطية على مجموعة واسعة من درجات الحرارة. عن طريق قياس المقاومة ، يمكن تحديد درجة الحرارة.
3.thermistors:
الثرمستورات هي مقاومات حساسة لدرجة الحرارة مصنوعة من مواد السيراميك. تقل مقاومتها مع زيادة درجة الحرارة (لمعامل درجة الحرارة السلبية ، أو NTC ، الثرمستور). العلاقة بين المقاومة ودرجة الحرارة غير خطية ، ولكن يمكن معايرتها واستخدامها لقياس درجة الحرارة.
4. أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء:
تعمل مستشعرات درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء من خلال اكتشاف الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء المنبعثة من كائن. كمية الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء المنبعثة تتناسب مع درجة حرارة الكائن. يكتشف المستشعر هذا الإشعاع ويستخدمه لتحديد درجة الحرارة دون إجراء اتصال مادي مع الكائن.
5. أجهزة استشعار درجة الحرارة(مثل DS18B20):
تستخدم المستشعرات الرقمية غالبًا عنصرًا من الثرمستور أو RTD لقياس درجة الحرارة. توفر هذه المستشعرات إخراجًا رقميًا مباشرًا (على سبيل المثال ، سلك 1- أو واجهة I2C) التي يمكن قراءتها بواسطة متحكم. عادةً ما يحول المستشعر تغيير المقاومة أو الجهد إلى إشارة رقمية ، مما يجعل من السهل الواجهة مع متحكم وأنظمة رقمية.
عادة ما يتم تصميم أنظمة مراقبة درجة الحرارة من أجل الدقة والموثوقية وسهولة التكامل في التطبيق المستهدف ، مثل العمليات الصناعية أو أنظمة التكييف أو المراقبة البيئية في الزراعة وتخزين الأغذية.