Przetwornik temperatury – zasada działania i przeznaczenie

Układy automatyki w dzisiejszych czasach stają się wszechobecne. Zdecydowanie ułatwiają zarówno przeprowadzanie procesów przemysłowych, jak i codzienne życie. Za ich prawidłowe działanie odpowiadają między innymi takie elementy jak przetwornik temperatury. Co to takiego, jak działa i do czego jest używany? Sprawdź!

Czym jest przetwornik temperatury?

Przetwornik temperatury to rodzaj przetwornika pomiarowego, czyli urządzenia, które przetwarza sygnały pomiarowe. To dzięki nim układ może reagować na zwiany określonych parametrów, takich jak temperatura. Przetworniki pomiarowe mogą być samodzielnymi urządzeniami lub współpracować z czujnikami. Sygnał wejściowy i przetworzony sygnał wyjściowy przenoszą informacje w postaci liczb. Nośnikami są wielkości fizyczne, takie jak napięcie elektryczne, temperatura, ciśnienie.

W zależności od postaci sygnałów rozróżnia się następujące przetworniki pomiarowe:
• analogowo-analogowy (A/A, potocznie analogowy) – np. przekładnik napięciowy, transformujący napięcie wysokie na niskie lub przetwornik pomiarowy ciśnienia na prąd elektryczny;
• analogowo-cyfrowy (A/C lub A/D) – przetwarzający sygnał analogowy na cyfrowy, np. przetwornik analogowy prądu elektrycznego na sygnał cyfrowy w kodzie dwójkowym;
• cyfrowo-analogowy (C/A lub D/A), o działaniu odwrotnym niż przetwornik pomiarowy A/C;
• cyfrowo-cyfrowy (potocznie cyfrowy) – np. przetwornik pomiarowy sygnału w kodzie dwójkowym na sygnał w kodzie dziesiętnym.

Można również wyróżnić przetwornik pomiarowy, którego sygnałem wyjściowym jest wielkość mierzona – wówczas nazywany jest czujnikiem, sensorem lub przetwornikiem pomiarowym wejściowym. Oprócz przetworników temperatury w systemach automatyki powszechnie stosowane są m.in. przetworniki prądu, napięcia czy wilgotności.

Przetwornik temperatury – zasada działania

Klasyczny układ regulacji temperatury potrzebuje trzech głównych elementów:
• przetwornika pomiarowego lub czujnika temperatury (przykładowo można użyć czujnika temperatury Pt100, termopary albo przetwornika wilgotności i temperatury),
• kontrolera temperatury lub regulatora
• elementu wykonawczego (przekaźnik lub stycznik, tyrystorowy sterownik mocy, falownik czy też zawór regulacyjny).

Regulator temperatury mierzy ją za pomocą zewnętrznego przetwornika lub czujnika oraz porównuje z ustawieniami wcześniej wprowadzonych wartości, by następnie wysłać sygnał regulacyjny na element docelowy. Może to być falownik sterujący silnikiem, stycznik sterujący grzałką czy też napęd zaworu regulacji. W efekcie dochodzi np. do włączenia lub wyłączenia grzania, otwarcia lub zamknięcia zaworu itd. 

Przetworniki temperatury w systemie wentylacji

Przetworniki temperatury przekazują w formie liczbowej sygnały pozyskane z czujników. Dzięki temu pomagają sterować np. wentylacją, ogrzewaniem, klimatyzacją i rozmaitymi urządzeniami.

Przetwornik temperatury – przeznaczenie

Przetworniki temperatury odpowiadają za przesyłanie sygnałów wysyłanych przez czujniki, przetwarzając je do postaci analogowej lub cyfrowej. Nowoczesne elementy tego typu zapewniają nie tylko stabilność przekazu, ale również wysoką dokładność pomiaru i elastyczność w zakresie dostosowania się do różnych systemów. Dzięki temu odpowiadają za prawidłową realizację procesów związanych np. z działaniem automatyki, w szczególności zaś układów odpowiadających za automatyczną kontrolę temperatury. Stosują różne algorytmy regulacji wpływające na ich precyzję i skuteczność. Ich odpowiedni dobór jest więc bardzo istotny.