+7 991 730 16 74
Проверка правильности показаний датчиков температуры
Иногда нам задают вопрос: «У меня есть несколько датчиков, но они показывают разную температуру. Кому верить?».
В любом помещении, даже без вентиляции, существуют градиенты температур. В пределах двух метров градиент температуры может составлять 2°С, а разница температур над полом и под потолком может доходить до 10°С.
Также, датчики могут быть иметь разный конструктив: быть в защитном металлическом или пластиковом капсуле, в перфорированном или монолитном корпусе, с принудительной или естественной вентиляцией - всё это сильно влияет на инерционность показаний. Все датчики имеют кривую показаний от времени его нахождения в точке измерения. В некоторых случаях нужно значительно дольше ждать, пока температура датчика достигнет верных значений.
Поэтому разница в показаниях в несколько градусов в пределах помещения не является показателем неправильной работы приборов.
Но если сомнения все же остаются, можно выполнить самостоятельную проверку.
Также, датчики могут быть иметь разный конструктив: быть в защитном металлическом или пластиковом капсуле, в перфорированном или монолитном корпусе, с принудительной или естественной вентиляцией - всё это сильно влияет на инерционность показаний. Все датчики имеют кривую показаний от времени его нахождения в точке измерения. В некоторых случаях нужно значительно дольше ждать, пока температура датчика достигнет верных значений.
Поэтому разница в показаниях в несколько градусов в пределах помещения не является показателем неправильной работы приборов.
Но если сомнения все же остаются, можно выполнить самостоятельную проверку.
Проверка правильности показаний средств измерения температуры может быть выполнена методом сравнения. Следует налить воду в любую емкость. Оставить эту емкость, датчики и металлический открытый термос на несколько часов для того, чтобы и вода, и стенки термоса приняли комнатную температуру.
- Перелить воду в термос.
- Если все тестируемые датчики позволяют произвести погружение в жидкость - погрузить датчики в жидкость.
Если датчики не позволяют произвести погружение - приложить датчики к стенкам металлического термоса, обеспечив максимально плотный и надёжный контакт (от этого, в конечном счёте, будет зависеть качество эксперимента). - Выдержать еще не менее получаса. После этого можно считать, что неравномерность температуры воды в термосе будет не более 0,2 °С, и можно провести сравнение показаний. Показания приборов и датчиков следует сравнивать с показанием «образцового» датчика.
Прим.: "Образцовый датчик" - это не тот датчик, что был "куплен давно и нет оснований ему не доверять". Важно в качестве эталонного измерителя использовать лабораторный или промышленный термометр, который можно попросить для эксперимента в лаборатории университета, на работе и т.п. - Если разность показаний прибора и образцового датчика отличаются не более чем на сумму их погрешностей плюс 0,2°С, значит, приборы и датчики измеряют правильно.
Если вы обнаружили, что какой-либо из стеклянных термометров неправильно показывает, использовать его больше нельзя.
Если вы обнаружили, что неправильно показывает какой-либо цифровой датчик или измерительный преобразователь, возможно, все-таки, следует отнести их на поверку в соответствующую организации. Там измерят точные величины отклонений от истинного значения.
Если вы обнаружили, что неправильно показывает какой-либо цифровой датчик или измерительный преобразователь, возможно, все-таки, следует отнести их на поверку в соответствующую организации. Там измерят точные величины отклонений от истинного значения.
Причины различных показаний у датчиков
Если у вас после проведенного теста получилась разная температура, то текст ниже, возможно, поможет вам разобраться в причинах.
1. Каждый датчик имеет собственную спецификацию по точности. Например, DS18B20 имеет точность ±0.5°C, AM2302 — около ±0.5°C, а HDC1080 — ±0.2°C (макс ±0.4°C) . Эти допуски приводят к тому, что при той же реальной температуре каждый датчик может показывать немного разные значения.
2. Конструкция и материал корпуса.
3. Заводская калибровка может немного отличаться между устройствами и это может привести к небольшим расхождениям в показаниях. Цифровые датчики, как правило, калибруются на заводе-изготовителе и не имеют инструментов для повторной калибровки.
4. Время отклика. Разные датчики имеют разное время реакции на изменение температуры (различные алгоритмы фильтрации, самокалибровки и т.п.). Поэтому, переход в установившийся режим занимает разное время и это может повлиять на результаты.
5. Влажность и конденсат: длительное воздействие высокой влажности или конденсата может привести к деградации чувствительных элементов.
6. Пылевые и химические загрязнения: Накопление пыли или воздействие агрессивных химических веществ может повлиять на точность и надежность датчика. Поэтому, датчик, который давно в эксплуатации может показывать иные данные: возможно, стоит произвести его чистку.
7. Датчики чувствительны к электростатическим разрядам при эксплуатации и могут деградировать, при неподходящих условиях.
1. Каждый датчик имеет собственную спецификацию по точности. Например, DS18B20 имеет точность ±0.5°C, AM2302 — около ±0.5°C, а HDC1080 — ±0.2°C (макс ±0.4°C) . Эти допуски приводят к тому, что при той же реальной температуре каждый датчик может показывать немного разные значения.
2. Конструкция и материал корпуса.
- DS18B20 в металлическом капсуле: металл обладает высокой теплопроводностью, но также дает тепловую инерцию, что сильно замедляет реакцию датчика на изменения температуры.
- AM2302 в пластиковом корпусе с вентиляционными отверстиями: пластик менее теплопроводен, но вентиляционные отверстия (при хорошей вентиляции) позволяют воздуху быстрее достигать сенсора, что может повысить скорость реакции на изменения температуры. В то же время, если воздух вокруг датчика неподвижен, то отсутствие вентиляции может значительно замедлить обновление его показаний.
- HDC1080 на открытой плате: Отсутствие корпуса позволяет датчику быстро реагировать на изменения окружающей температуры, но делает его более чувствительным к внешним факторам, таким как пыль, сквозняки или тепловое излучение от близлежащих объектов.
3. Заводская калибровка может немного отличаться между устройствами и это может привести к небольшим расхождениям в показаниях. Цифровые датчики, как правило, калибруются на заводе-изготовителе и не имеют инструментов для повторной калибровки.
4. Время отклика. Разные датчики имеют разное время реакции на изменение температуры (различные алгоритмы фильтрации, самокалибровки и т.п.). Поэтому, переход в установившийся режим занимает разное время и это может повлиять на результаты.
5. Влажность и конденсат: длительное воздействие высокой влажности или конденсата может привести к деградации чувствительных элементов.
6. Пылевые и химические загрязнения: Накопление пыли или воздействие агрессивных химических веществ может повлиять на точность и надежность датчика. Поэтому, датчик, который давно в эксплуатации может показывать иные данные: возможно, стоит произвести его чистку.
7. Датчики чувствительны к электростатическим разрядам при эксплуатации и могут деградировать, при неподходящих условиях.