Датчики температуры: типы, устройство, принцип работы, схемы подключения

Полупроводниковые датчики с цифровым выходом

Технология изготовления полупроводниковых термометров позволяет размещать их на кристаллах интегральных микросхем. Температурные датчики можно встретить в составе микропроцессоров и микроконтроллеров, служебных мониторов микропроцессорных систем, а также в других измерительных устройствах, например датчиках влажности. Возможен и противоположный вариант – добавления различных элементов к датчикам. Примером подобных изделий могут служить датчики температуры с цифровым выходом. В отличие от аналоговых вариантов, эти устройства содержат встроенный АЦП и формирователь сигналов какого-либо стандартного интерфейса. Наибольшую популярность получили интерфейсы SPI, I2C и 1-Wire. Использование термометров с цифровым выходом значительно упрощает схемотехнику измерительного устройства, при незначительном увеличении стоимости относительно аналоговых вариантов. Также использование стандартных интерфейсов позволяет интегрировать датчики в различные системы управления или подключать несколько датчиков на одну шину. Программирование протокола обмена с большинством датчиков не представляется сложной задачей, что обусловило огромную популярность применения этих элементов в любительской практике и мелкосерийном производстве.

Примеры датчиков температуры с цифровым выходом 

Модель	Диапазон	Точность	Разрешение	Интерфейс	Производитель
LM75	от -55°С до +125°С	±3°С	9 бит	I2C	National Semiconductor
LM76	от -55°С до +150°С	±1.5°С	13 бит	I2C	National Semiconductor
DS18B20	от -55°С до +125°С	±2°С	9-12 бит	1-Wire	MAXIM
	от -55°С до +125°С	±1°С	9 бит	I2C	MAXIM
DS1722	от -55°С до +120°С	±2°С	12 бит	SPI	Dallas Semiconduction
	от -55°С до +125°С	±3°С	12 бит	I2C	Microchip
MSP9808	от -40°С до +125°С	±1°С	12 бит	I2C	Microchip
ADT7320	от -40°С до +150°С	±0.25°С	16 бит	SPI	Analog Devices

Характеристики интегральных датчиков температуры с цифровым выходом в целом соответствуют характеристикам аналоговых вариантов. При этом в виду применения АЦП, добавляется такой параметр, как разрешение выходных данных. Сегодня можно встретить датчики с разрешением от 9 до 16 бит. Часто данный параметр указывается в виде температуры, определяемой младшим разрядом АЦП. Например, для высокоточного датчика LM76, предоставляющего пользователю 13-битные данные, он составляет 0.0625°С. Не следует путать этот параметр с точностью измерений, так как вес младшего разряда АЦП определяет только точность работы аналогово-цифрового преобразователя, без учета характеристики датчика. Для того же LM76, заявленная точность измерений не превышает ±1°С.

Типовая схема использования цифрового датчика температуры

Кроме непосредственного измерения температуры, многие цифровые датчики обладают дополнительными функциональными возможностями. Наибольшее распространение получил дополнительный выход термостатирования, позволяющий использовать микросхемы без внешних устройств управления. Также можно встретить входы подключения дополнительных внешних температурных датчиков и дискретные порты ввода вывода. 

Другие статьи:

You have no rights to post comments

Функции

Датчик температуры воздуха в помещении имеет следующие функции:

• Экономия: контролируется уровень температуры, и чтобы она не превышала установленного показателя, прибор отключается.
• Безопасность: если прибор неисправен, происходит уведомление с помощью звука. Есть датчик температуры воздуха в помещении с смс-оповещением.
• Комфорт: температура регулируется самостоятельно, поэтому людям не требуется это выполнять.

Самым простым устройством является датчик температуры воздуха в помещении, предназначенный для радиаторов отопления. Его устанавливают на трубе отопления, чтобы поддерживать благоприятный микроклимат.

Полупроводниковые термодатчики

Этот тип датчиков работает на принципе изменения характеристик p-n перехода под воздействием температуры. Так как зависимость напряжения на транзисторе от температуры всегда пропорциональна, можно сделать датчик с высокой точностью измерения. Несомненными плюсами такого решения является дешевизна, высокая точность данных, и линейность характеристик на всем диапазоне измерения. Кроме того, их можно монтировать прямо на полупроводниковой подложке, что делает этот тип датчиков незаменимым для микроэлектронной промышленности.

Примером такого устройства может стать датчик LM75A. Температурный диапазон — от -55 С° до +150 С°, погрешность измерений – ±2 С°. Шаг измерения – всего 0,125 С°. напряжение питания – от 2.5 до 5.5 В, а время преобразования сигнала – до 0.1 секунды.

Виды термопар

• Хромированный алюминий . В основном используется в промышленности. Особенности: широкий диапазон измерения температуры -200…+13000°С, доступная цена. Не допускается использовать в цехах с повышенным содержанием серы.
• Хромель-копель . Применение аналогично предыдущему типу, особенностью является сохранение работоспособности только в неагрессивных жидких и газообразных средах. Его часто используют для измерения температуры в мартеновских печах.
• Железо-константа . Эффективен в разреженной атмосфере.
• Платина-родий-платина . Самый дорогой. Они характеризуются стабильными и точными показаниями. Он используется для измерения высоких температур.
• Вольфрам-рений . Обычно в их конструкции присутствуют защитные кожухи. Основная область применения – измерение сред со сверхвысокими температурами.

Пирометры или тепловизоры

Иначе их можно назвать бесконтактными. Рабочая схема датчика температуры такого типа состоит в том, что они считывают тепло от нагретых тел, на которые наводятся. Положительным моментом для этой разновидности является отсутствие необходимости в непосредственном контакте и приближении к среде измерения. Таким образом специалисты с легкостью устанавливают температурные показатели сильно горячих объектов вне радиуса опасной близости с ними.

Пирометры, в свою очередь, подразделяются на несколько разновидностей, среди которых можно отметить интерферометрические и флуоресцентные, а также датчики, работающие по принципу смены цвета раствора в зависимости от того, какая температура была замерена.

Резистивные датчики температуры (RTD)

Резистивные датчики температуры, также известные как резистивные термометры, являются, пожалуй, самыми простыми для понимания датчиками температуры. RTD похожи на термисторы, поскольку их сопротивление изменяется с изменением температуры. Однако вместо использования специального материала, чувствительного к изменениям температуры (как в термисторах), RTD используют катушку из проволоки, накрученную вокруг сердечника из керамики или стекла.

Провод в RTD выполнен из чистого материала, как правило, из платины, никеля или меди, и этот материал обладает точной зависимостью сопротивления от температуры, которая используется для определения измеряемой температуры.

Примение

Область применения датчиков температуры охватывает бытовую технику, а также общепромышленное оборудование, сельскохозяйственную промышленность, военную промышленность и аэрокосмическую отрасль. Каждый из вас может найти их дома в отопительных приборах: котлах, духовках, мультиварках или хлебопечках.

В тяжелой промышленности термодатчики позволяют контролировать степень нагрева печей, воздуха в рабочей зоне, состояние поверхностей трения. В медицине их используют для контроля температуры в труднодоступных местах или для упрощения различных процедур.

Многие автолюбители часто сталкиваются с датчиками температуры, следящими за состоянием масла или другой охлаждающей жидкости. На железнодорожной сети они позволяют контролировать нагрев букс и колесных пар. В энергетике они используются для проверки контактных соединений и качества сцепления с поверхностью.

Извещатель ИП-102

Извещатель предназначен для подачи сигнала о скачкообразном изменении температуры окружающей среды. Извещатель относится к числу генераторных. В качестве чувствительного элемента имеет батарею из термопар.  Извещатель дифференциального действия. Электрическая схема представлена на рис. 3. При скачкообразном изменении температуры малоинерционные спаи быстро нагреваются за счет большей площади поверхности, а температура инерционных (обычных) спаев повышается значительно медленнее, т.е. спаи имеют разную температуру, за счет чего возникает ТЭДС. Возникновение ТЭДС обусловлено интенсивным переходом свободных электронов при изменении температуры концов термопар. Электрод из материала с электронной проводимостью (более нагретый конец) приобретает положительный потенциал, а электрод из материала с дырочной проводимостью-отрицательный. Возникающая ТЭДС равна:

$$\large E_t=a_{ср}(T_{р}-T_{св})$$

где a_ср – среднее значение коэффициента ТЭДС электродов, В/°С; Т_р, Т_св – температура рабочего и свободного спаев.

Извещатель ИП-102 (торговое название ДПС-038) применяют во взрывоопасных помещениях классов В-Iа, В-Iб, В-Iг, В-II, В-IIа согласно ПУЭ. Защищаемая площадь до 30 м2. Инерционность срабатывания до 7 с.

Модификацией извещателя ИП-102 является  автоматический пожарный извещатель ДПС-1АГ. Он также относится к группе дифференциальных. Чувствительным элементом у него служит батарея из 8 хромель-копелевых термопар, соединенных последовательно. При резком повышении температуры окружающей среды в датчиках появляется ТЭДС и выдаётся сигнал на исполнительный блок БИ-2АЮ. Система срабатывает при нарастании температуры со скоростью не ниже 25 °С/с и одновременном нагревании трех извещателей не выше 150 °С.

Для защиты протяженных объектов, кабельных каналов, взрывоопасных помещений применяется извещатель пожарный тепловой многоточечный ИП-102-2×2. В конструкции чувствительного элемента извещателя используется комплект термопар, равномерно распределенных по длине на расстоянии до 150 м (на один блок сопряжения (БС)).

Рис. 3. Схема включения ДПС-038 в приемную аппаратуру

Шлейф АПС – искробезопасная цепь. Извещатель выпускается в термостойком (до +130 °С) исполнении и с механической защитой провода.

Порог срабатывания по скорости роста температуры 5 и 10 °С/мин. Инерционность 30 – 180 с.

Проблема гармонизации стандартов

Так как извещатели с индексом S являются прямым антиподом максимально-дифференциальных извещателей, то можно было бы по аналогии назвать их максимально-интегральными тепловыми извещателями При анализе данных, приведенных в таблице, видно, что такие ИПТТ не срабатывают при резком температурном перепаде в 45 °С, когда абсолютное значение воздействующей температуры всего на 4 °С меньше минимальной температуры срабатывания ИПТТ конкретного класса.

Но ГОСТ Р 53325 извещателей таких классов не предусматривает, а поэтому никто в России их не производит. Но разве это означает, что в России нет объектов, которые надо было бы защищать тепловыми извещателями с дополнительным индексом S?

Правильнее было бы внести предложение по корректировке государственного стандарта исключить чисто дифференциальные ИПТТ, как изделия повышенной пожарной опасности, и ввести в стандарт максимально-интегральные ИПТТ (с дополнительным индексом S). Тем самым еще больше гармонизируя российский и европейский стандарты. Ведь негоже не замечать существующую проблему, как тот страус, который зарывает голову в песок при назревающей опасности.

___________________________________________1 ГОСТ 26342–84* “Средства охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Типы, основные параметры и размеры”.2 НПБ 76–98 “Извещатели пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний”.3 ГОСТ Р 53325–2009 “Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний”.4 СП 5.13130.2009 “Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования”.5 СНиП 2.04.09-84 “Пожарная автоматика зданий и сооружений”.6 СанПиН 2.2.4.548–96 “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы”.7 NFPA 72 National Fire Alarm Code 2002 Edition.8 EN 54-5:2000. Fire Detection and Fire Alarm Systems – Part 5. Heat Detectors – Point Detectors.9 СEN/TS 54-14:2004. Fire Detection and Fire Alarm Systems – Part 14 Guidelines for Planning, Desining, Installation, Commissioning, Use and Maintenance.

Опубликовано: Журнал “Системы безопасности” #4, 2012Посещений: 21131

Автор

В рубрику “Пожарная безопасность” | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Как выбрать тепловой извещатель?

Выбор теплового извещателя имеет такую же важность, как и дымового, поэтому для создания многоступенчатой схемы должны привлекаться специалисты соответствующего профиля. При построении простых схем, различие следует делать между взрывозащищенными и остальными моделями

Первые имеют более высокую стоимость из-за металлического корпуса, и предназначены только для промышленных помещений.

Для помещений типа складов, подойдет использование термокабеля, с подключением к нему точечных извещателей. В остальных случаях и в особенности при установке в помещениях с большой вероятностью возгорания, таких как библиотеки, серверные, общественные помещения с отделкой из пожароопасных материалов можно использовать линейные или дифференциальные модели, как с термокабелем, так и с обычной линией.

Как выбрать пожарный детектор

Необходимо учитывать наиболее вероятное развитие пожара на его начальной стадии, высоту потолка, условия окружающей среды и все возможные источники ложных срабатываний внутри защищаемых зон. Количество и расположение извещателей зависит от их типа, геометрии защищаемого места и окружающей среды в контролируемом помещении. Выбор изделия осуществляется исходя из двух основных посылок:

• выявление пожара на начальной стадии;
• минимизация ложных срабатываний.

• Детекторы: способны распознавать все признаки возникновения или распространения огня на ранних стадиях.
• Спринклеры: устанавливаются на потолке, служат автоматическими элементами для тушения пожара на ранних стадиях.
• Огнетушители: эффективный метод борьбы с огнем. На предприятиях развешиваются через каждые 15 метров.
• Сирена: предупреждает об опасности.

Наличие пожарной сигнализации дома не обязательно, но желательно. В зависимости от типа помещения может быть полезен тот или иной тип изделия. На опасных производствах лучше устанавливать линейные взрывозащищенные модели из прочных материалов.

Термоэлектрические датчики температуры (термопары)

Принцип работы этой группы датчиков основан на том, что в замкнутых контурах проводников или полупроводников возникает электрический ток, если места спайки различаются по температуре. Для измерения температуры, один конец термопары помещают в среду измерения, а другой служит для снятия значений. Единственным, но существенным недостатком этого вида измерителей является их довольно большая погрешность, что недопустимо для многих технологических процессов.

Он применяется в металлообработке, и служит для контроля температуры подшипников. Диапазон измерения от -50 до +120 градусов по Цельсию, выходной сигнал для считывания – аналоговый.

Видео о датчиках температуры смотрите ниже:

Особенности и назначение

Датчики-извещатели – это пожарные технические средства, передающие извещение о возникшем пожаре на приемно-контрольный прибор. Обычно, круглые белые коробочки, что крепятся на потолке, оснащены несколькими датчиками. Извещатели устанавливаются на различные объекты и используются с учетом той среды, в которой будут находиться. Современные извещатели пожарной сигнализации устанавливают в домах, квартирах, в местах общественного типа, в офисах и на предприятиях.

Противопожарная система может известить о незначительном возгорании пожарную службу вовремя. Если система сигнализации дополнительно подключена к системе пожаротушения, то очаг возгорания будет потушен в считаные секунды, после обнаружения потенциальной угрозы датчиком.

Устроены пожарные извещатели таким образом, чтобы выполнять ряд функций:

• Обнаружение пожара при первых его проявлениях и включение звукового оповещения. Быстрое обнаружение достигается благодаря изменению температуры, перемене в плотности среды, открытому огню, нехарактерным веществам в воздухе (копоть, газ, аэрозоль).
• Загрязненная среда не должна затруднять или блокировать работу извещателей. Пыль, примеси, высокая влажность воздуха не мешают правильной работе датчиков.
• Механические воздействия не должны препятствовать работе извещателей.

Устройства имеют разные технические особенности, но должны согласовываться с едиными нормативами по установке. При проектировании следует опираться на подконтрольный объект и пожарную нагрузку.

Это интересно: Адресные пожарные извещатели: описание и виды

Извещатель тепловой магнитный ИП-105

Рис. 5. Извещатель пожарный тепловой магнитный ИП-105-2/1 (ИТМ)

Извещатель пожарный тепловой магнитный ИП-105-2/1 (ИТМ) предназначен для работы в закрытых помещениях наземных объектов и рассчитан на непрерывную круглосуточную работу. Применяется в установках пожарной и охранно-пожарной сигнализации, воспринимающих сигнал о размыкании шлейфа сигнализации. Чувствительным элементом извещателя является геркон с закрепленной на нем магнитной системой, состоящей из постоянного магнита и никель-цинковых ферритов (рис. 5). При нормальных условиях геркон под действием продольного магнитного поля, образуемого постоянными магнитами и стабилизируемого ферритами, замкнут.

Сила притяжения пластин F_м определяется величиной магнитного потока Ф в зазоре разомкнутого магнитного контакта и площадью соприкосновения S_п.

$$\large F_м=\frac{Ф^2}{8ПS_п}$$

При повышении температуры окружающей среды до 70 °С магнитная проницаемость ферритов резко падает, что ведет к ослаблению магнитного поля и размыканию контактов.

Исчезновение магнитных свойств ферритов при достижении температуры в «точке Кюри» объясняется тем, что энергия теплового движения становится больше, чем энергия ориентирующего внутреннего молекулярного поля. Температурный коэффициент магнитной проницаемости В определяется по изменению проницаемости материала в зависимости от изменения его температуры по формуле

$$\large B=\frac{\mu_2-\mu_1}{\mu_1(t_2-t_1)}$$

где µ₁, µ₂ – магнитная проницаемость материала при температуре t₁, t₂.

Извещатель устанавливается в помещениях и на элементах конструкций, не имеющих собственного магнитного поля. Температура срабатывания извещателя 70 °С. Инерционность срабатывания до 120 с.

Эффективная инженерная разработка предложена фирмой «FITTICH — ECURITON» для защиты протяженных объектов и помещений с помощью тепловых пожарных извещателей линейного типа «TRANSAFE ADW511»(ИП-107 по российской классификации). Извещатель максимально-дифферен-циальный предназначен для использования во взрывоопасных зонах и помещениях с агрессивной средой.

«TRANSAFE ADW511» состоит из мембранного датчика давления с электронным блоком обработки сигнала, к которому подключена медная измерительная трубка, выполняющая роль термочувствительного элемента. Принцип действия основан на увеличении объема газа (воздуха) в чувствительном элементе (ЧЭ) – медной сенсорной трубке диаметром D = 4/5 мм (внутренний/наружный диаметр) и в герметичной пневмосистеме с последующим фиксированием увеличения давления датчиком контроля типа ADW511 с программным обеспечением. Чувствительный элемент (сенсорная трубка) имеет длину от 20 до 130 м. Для удобства монтажа и технического обслуживания системы пожарной сигнализации рекомендуется подвеска ЧЭ с использованием крепежных хомутов и скользящих скоб. Подключение извещателя осуществляется к приемному пульту серии BMZ 345 или «SecuriPro» («SECURITON»).

Система обнаружения очага пожара особенно эффективна на объектах с экстремальными условиями работы (загазованность, загрязненность, низкие или высокие температуры, взрывоопасность, химическая активность и т.д.). «TRANSAFE ADW511» можно успешно использовать также для защиты протяженных туннелей метро, кабельных каналах, складах ЛВЖ и химикатов.

Термистор

Как следует из названия, термистор (т.е терморезистор) представляет собой датчик температуры, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.

Термисторы доступны в двух типах: PTC (положительный температурный коэффициент) и NTC (отрицательный температурный коэффициент). Сопротивление термистора PTC увеличивается с повышением температуры. Напротив, сопротивление термистора NTC уменьшается с повышением температуры, и этот тип термистора, по-видимому, является наиболее широко используемым типом термистора. См рисунок 1 ниже.

Важно понимать, что зависимость между сопротивлением термистора и его температурой сильно нелинейна. См рисунок 2 ниже

Стандартная формула зависимости сопротивления термистора NTC от температуры определяется следующим образом:

R_T=R_{25C}cdot e^{left{betaleftleft(1/left(T+273right)right)-left(1/298right) Ну ну}}

где

• R25C — номинальное сопротивление термистора при комнатной температуре (25°C). Это значение обычно указывается в техническом описании;
• β (бета) — постоянная материала термистора в Кельвинах. Это значение обычно указывается в техпаспорте;
• T — фактическая температура термистора в градусах Цельсия.

Однако есть два простых метода, используемых для линеаризации поведения термистора, а именно режим сопротивления и режим напряжения.

Режим линеаризации сопротивления

В режиме линеаризации резистора обычный резистор ставится параллельно термистору. Если значение сопротивления равно сопротивлению термистора при комнатной температуре, область линеаризации будет симметричной относительно точки комнатной температуры. См рисунок 3 ниже.

Режим линеаризации напряжения

В режиме линеаризации напряжения термистор включается последовательно с обычным резистором, образуя делитель напряжения. Этот делитель напряжения должен быть подключен к известному, фиксированному, регулируемому источнику опорного напряжения VREF.

Эта конфигурация приводит к тому, что выходное напряжение относительно линейно зависит от температуры. И, как и в режиме температурной линеаризации, если сопротивление резистора равно сопротивлению термистора при комнатной температуре, то область линеаризации будет симметрична относительно точки комнатной температуры. См рисунок 4 ниже.

Подключение пожарной сигнализации в частном доме

Ну и теперь, когда модель сигнализации выбрана, сделан расчет всех компонентов и материалов, можно приступать к подключению. Это тоже ответственный этап и нужно четко следовать инструкциям. Разделим всю работу на пошаговые этапы. Итак, приступим.

Определяем необходимое количество датчиков. Нужно узнать площадь помещения и высоту потолка. В технической документации комплекта должны быть указаны рекомендуемые соотношения. В любом случае, датчиков не должно быть меньше двух, даже для самой маленькой комнаты.

Размечаем места крепления. При среднестатистической высоте потолка 350 см, рекомендуется оставлять расстояние между датчиками не менее 900 см. Расстояние до стены по нормативам – не менее 450 см.

Фиксация датчиков. Фиксируем датчики на размеченной поверхности. Тип крепления зависит от их конструкции и заранее обозначенного производителем способа фиксации.

• Подключение к источнику питания и контролирующему устройству. Делается это при помощи двужильных кабелей. Как уже говорилось ранее, все кабели прокладываются вдоль стен с максимально возможной защитой от механических повреждений, насекомых, влаги.
• Последовательно соединяем датчики между собой, если система децентрализована. Пример, адресно-аналоговые системы. В комплекте обычно имеется подробная схема верного подключения шлейфов при установке датчиков. В колодке крайнего контроллера должен быть размещен резистор.
• Программирование системы. Если сигнализация управляется программным модулем, производим необходимые настройки. Добавляем номера телефонов для GSM сигнализации
• Тестирование работоспособности системы. Когда все работы по установке произведены, нужно протестировать каждый отдельный датчик. Для этого можно просто поднести к нему зажжённую спичку или зажигалку.

В этом заключается монтаж пожарных датчиков и сигнализации в целом. Внимательно подходите к каждому этапу и обязательно проверяйте каждый компонент системы. Лучше делать это регулярно, ведь на кону жизнь и безопасность жилища. Если не уверены до конца, лучше все же обратиться за помощью к профессионалам. И обязательно занимайтесь обслуживанием пожарной сигнализации своевременно, не забывая менять батарейки, тестировать аккумуляторы и датчики, менять компоненты системы, когда истечет указанный срок их службы. Тогда в качественной противопожарной охране можно не сомневаться.

Мониторы аппаратуры

В отдельный ряд можно поместить ряд устройств, способных измерять собственную температуру и температуры удаленных диодов, а также выполнять действия по управлению внешними устройствами. Его общее название — аппаратные мониторы. Типичными задачами для них являются управление системами охлаждения/обогрева устройств или компонентов, например, управление скоростью вращения вентилятора охлаждения. Помимо цепей измерения температуры, регулировки и порогового регулирования, в этой серии микросхем имеются цепи ШИМ или ПИД-регулирования (табл. 5).

Таблица 5. Драйверы оборудования

ЛМП92001	–	16 каналов, 12-разрядный АЦП, точность TUE ±0,1%, двенадцать 12-разрядных ЦАП, внутреннее опорное напряжение, встроенный датчик температуры, 8 линий ввода-вывода, интерфейс I2C.
LM96080	–	10-битный сигма-дельта АЦП мониторинг 7 напряжений, локальная температура, измерение скорости вращения двух холодильников; Интерфейс I2C, совместимый с LM80
LM96194	IP и ЛУТ	Монитор рабочей станции, 4 дистанционных диодных канала с технологией TruTherm, 4 входа датчиков, 2 регулятора вентиляторов, 8 мониторов напряжения.
ЛМ94	IP и ЛУТ	Серверный монитор, 4 канала TruTherm с удаленными диодами, 4 сенсорных сенсорных входа, 2 контроллера чиллера, 16 линий управления напряжением, 4-контактный контроллер чиллера
LM96000	Линейный	ПК-монитор, два удаленных канала измерения температуры диодов, двойной RDTS, 4-контактный контроллер чиллера
LM96163	12 точек UT	11-битный удаленный диод с TruTherm, улучшенный аналоговый тракт, цифровая фильтрация сигналов
LM81	–	Монитор напряжения, выход ЦАП, сенсорные входы

Принцип работы датчиков пожарной сигнализации, схема подключения и особенности установки устройств

Одна из самых острых проблем современного человека — это безопасность. Современные жилые помещения оборудованы различной техникой, легковоспламеняющейся мебелью, и другой утварью, которая в любой момент может загореться. Чтобы предупредить возгорание и уберечь от начавшегося пожара, существуют датчики пожарной безопасности.

Прежде чем ставить такую систему, надо знать, как она работает. Ведь пожарных детекторов существует огромное количество. При этом каждый из них по-своему реагирует на источник возгорания. И чтобы потом не жалеть о покупке, давайте разберемся со всем подробнее.

Литература

1. Неплохов И.Г. Точечные, многоточечные и линейные тепловые извещатели: проектирование по новым нормам. Каталог «Пожарная безопасность 2020».
2. Неплохов И.Г. Эффективная защита ЦОД: сверхраннее обнаружение перегрева кабеля. Каталог «Пожарная безопасность» 2016.
3. Неплохов И.Г. Несколько предложений в проект в СП5.13130. Журнал «Технологии защиты». № 4 2015.
4. Неплохов И.Г. Извещатели пожарные дымовые аспирационные. Часть 1: классы ИПДА. Журнал «Технологии защиты». № 3 2015.
5. Неплохов И.Г. Извещатели пожарные дымовые аспирационные. Часть 2: нормативные требования и тесты для ЦОД. Журнал «Технологии защиты». № 3 2016. 6. Неплохов И.Г. Несколько предложений в проект СП 5.13130. Журнал «Технологии защиты». № 4 2015.
7. Неплохов И.Г. К вопросу о противопожарной защите гостиниц. Часть 2 Журнал «Технологии защиты». № 1 2014.
8. Неплохов И.Г. «Вечная» тема 1-2-3 с точки зрения MTBF. Миф и реальность. Каталог «Пожарная безопасность» 2013.
9. Неплохов И.Г. Расстановка пожарных извещателей: отечественные и зарубежные нормы. Часть 1. Журнал «Технологии защиты». № 5 2011.
10. Неплохов И.Г. Расстановка пожарных извещателей: отечественные и зарубежные нормы. Часть 2. Журнал «Технологии защиты». № 6 2011.
11. Неплохов И.Г. Расстановка пожарных извещателей: отечественные и зарубежные нормы. Часть 3. Журнал «Технологии защиты». № 1 2012 12. Неплохов И.Г. Расстановка пожарных извещателей: отечественные и зарубежные нормы. Часть 4. Журнал «Технологии защиты». № 2 2012
13. Неплохов И.Г. Расстановка пожарных извещателей: проблемные случаи. Журнал «Технологии защиты». № 1 2008.
14. Неплохов И.Г. Газовое пожаротушение: требования британских стандартов. Журнал «Системы безопасности». № 5 2007.

Окончание – в следующем номере.

Устройство и область применения тепловых извещателей

Несмотря на то, что критерием срабатывания является высокая температура, характеризующаяся стабильными характеристиками, для построения системы датчиков могут использоваться различные по принципу действия извещатели, что обуславливается внешними факторами.

Линейный тепловой пожарный извещатель – наиболее простое и в то же время эффективное техническое решение, так как представляет собой термокабель, прокладываемый по потолку помещения. Кабель имеет небольшое сечение, поэтому характеризуется доступной стоимостью. Такое решение позволяет контролировать помещения, имеющие большой объем или площадь, в том числе и характеризующиеся наличием агрессивных факторов — сильной загрязненностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, наличием влаги или химических соединений. Все опасные производства оснащаются именно таким типом.
Принцип действия извещателя линейного типа заключается в воздействии температуры на чувствительный элемент, находящийся между двумя проводниками по всей длине термокабеля. Как правило, это чувствительный полимер, когда под воздействием температуры происходит его расплавление, в данном месте провода замыкаются и подается сигнал на пульт. Благодаря такой технологии удается определить точно место срабатывания. В паре с термокабелем устанавливаются и точечные извещатели линейного типа, подключаемые к нему же. Различают полупроводниковое, механическое, электромеханическое и оптоволоконное устройство линейного типа. Эти устройства работают по тому же принципу, что и термокабель, отличаясь конструкцией и эффективностью действия, их размещают над потенциальными местами возгорания.
Таким образом, помещение получает надежную защиту, поскольку сигнализация работает не только в определенных точках, а по всей длине прокладки линии.

Это интересно: Прибор приемно-контрольный автономный: назначение и выбор модели

Выбор датчика

Процесс выбора полностью зависит от места и цели расположения извещателя:

• Тепловой – простой, дешевый и неприхотливый к «среде обитания». Но, порог срабатывания низкий. Недолговечный.
• Оптический дымовой – сложный, дорогой и прихотливый к чистке как самого устройства, так и воздуха. Порог срабатывания высокий. Недолговечный.
• Ионизационный дымовой – более дорогой, прихотливый к месту расположения, сложный в использовании. Порог срабатывания высокий. Долговечный.
• Комбинированный – отличный вариант, включивший в себя оптический и тепловой датчики. Дорогой, сложный и оптимальный.

Компании, которые реализуют извещатели для дома:

• Ajax;
• Xiaomi;
• Болид.

Каждый из извещателей может быть адресным и неадресным.

Отличие адресных от не адресных датчиков

Перед приобретением узнавайте о возможностях извещателей. Если это адресный – с ним можно точно определить очаг возгорания и потушить до того, как случится большой пожар. Неадресный только сообщает о факте изменения какого-либо параметра (например, увеличение температуры).

Неадресный больше подойдет для комнаты с мелкой квадратурой. Адресный рекомендуется использовать на более крупных объектах.

Терморезистивные датчики

Принцип работы резистивных датчиков температуры (РТД) основан на зависимости сопротивления проводника или полупроводника от температуры. Для изготовления проводников применяют материалы с высоким температурным коэффициентом сопротивления и линейным соответствием сопротивления и температуры. Эти характеристики относятся к пластине, в меньшей степени к меди.

Преимущества проводниковых термометров сопротивления:

• простая и надежная конструкция, что обусловливает применение этих устройств в машиностроении и электронной технике;
• высокая точность и чувствительность;
• простые читатели.

Примером может служить модель 700-101BAA-B00, имеющая в своей конструкции платиновую пластину и никелевые контакты. Платиновые устройства могут работать в диапазоне температур от -260 до +1100°C.

Полупроводниковые датчики температуры демонстрируют высокую стабильность во времени. Полупроводниковые термисторы имеют большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Датчики температуры с отрицательным ТКС называются термисторами (с повышением температуры сопротивление уменьшается), с положительными позисторами (с повышением температуры сопротивление увеличивается). Обозначение термисторов NTC, термисторов PTC.

Установка

Существуют определенные правила по выбору места размещения и количества извещателей тепловых в системе пожарной сигнализации в конкретном помещении. Их устанавливают также и в комплексе с извещателями, определяющими другие факторы пожара.

Точечные извещатели тепловые размещают преимущественно под перекрытиями, но возможны и другие варианты, когда осуществить данное требование сложно по техническим причинам. Допускается их размещение на несущих конструкциях.

На стенах точечные извещатели устанавливают на расстоянии 0,5 м от угла и в отдалении от перекрытий. Также на место размещения извещателей влияют параметры защищаемого помещения – высота потолка, форма перекрытия. Все нестандартные ситуации, связанные с монтажом, требуют дополнительных расчетов по действующим нормам пожарной безопасности. Для всех устройств обеспечивают надежные крепления и устойчивость. На выбор места влияют и воздушные потоки от канализации.

Нельзя устанавливать точечный извещатель тепловой на расстоянии менее 0,5 метров от светильников и остальных предметов. Расположение таких устройств относительно друг друга зависит от данных в нормативных документах. Площадь защищаемой зоны извещателей также указана в таблицах и зависит от типа и конструктивных особенностей. Если устройства комбинированы, например тепловые и дымовые датчики находятся вместе, то их считают за одну единицу.

Допускается использование продукции, которая прошла испытания перед выпуском и имеет сертификат соответствия. Установленным требованиям в стандартах должен отвечать каждый извещатель пожарный тепловой. На нем производитель обязан указывать тип и класс, а в технической документации описывать подробные характеристики.

При установке нельзя пренебрегать данными из этих документов и увеличивать защищаемую зону. Также тепловые извещатели вне зависимости от принципа действия рассчитаны на конкретные климатические зоны, что учитывается при их изготовлении.

Другие полезные статьи:

• Установка датчиков пожарной сигнализации
• Принцип работы дымового извещателя