Як вибрати датчик температури: 2 критерії

Для забезпечення оптимального мікроклімату в будинку необхідно отримувати інформацію про температуру кожної житлової кімнати. Для вирішення цього завдання підходять компактні сенсори, які можна встановлювати в найбільш сприятливих місцях.

Навіщо потрібен датчик температури

Термодатчик вимірює та передає показання, наприклад, пристрою розумного будинку. Працює у певному температурному діапазоні, із заданою точністю. Інформація від датчика йде по дроту, Wi-Fi або іншому бездротовому протоколу, може виводитися на дисплей, що входить до конструкції пристрою.

При необхідності встановлюють гібридні прилади, які не тільки виконують основну функцію, а й вимірюють вологість, задимленість, реагують на відкривання вікна, дають сигнал на включення освітлення, коли людина входить до приміщення. Навіщо потрібні датчики температури — загалом розібралися, тепер розкладемо все по поличках.

Цікава стаття: Тепла підлога — водяна або електрична: порівняння за 9 критеріями

Автоматичне регулювання температури

За наявності датчиків можна керувати розумними розетками, різними пристроями для налаштування температури в кімнаті. Типовий сценарій, коли інформація надходить на смартфон, користувач через програму включає масляний радіатор. Або обігрів стартує автоматично після того, як у приміщенні стає досить холодно. Після надходження сигналу про потепління в кімнаті обігрівач вимикається. На телефон може надходити повідомлення при виході показників за межі комфортного діапазону.

Під час вибору датчика враховують місце монтажу. Якщо він буде встановлений ​​на вулиці або в стяжці теплої підлоги — має бути захист від зовнішніх впливів. Вуличний монтаж роблять, коли хочуть, щоб опалювальний котел заздалегідь реагував на різкі стрибки температури, не просідали градуси в кімнатах.

Енергоощадження

За обігрів приватного будинку відповідає система індивідуального опалення, багато квартир теж не підключені до централізованої подачі тепла. Власний котел забезпечує комфортний мікроклімат, дозволяє економити теплоносій. Залежно від типу обладнання, при обігріві активно витрачається газ або електроенергія. В обох випадках узимку доводиться витрачати на комуналку значні кошти із сімейного бюджету.

Після вибору датчиків температури можна заощаджувати такими способами:

• Автоматично регулювати подачу тепла залежно від розпорядку, часу доби.
• Оптимізувати керування котлом.
• При конвекторному опаленні виставляти в кожній кімнаті свою температуру: у спальні більше, на кухні менше та т.ін. При двотрубній системі використовують радіаторні термоголовки.

Інтеграція з іншими системами та приладами

Щодо інтеграції датчика з іншими пристроями варто згадати:

1. Термостат. Прилад вміє не тільки вимірювати температуру, а й давати команди іншим пристроям відповідно до отриманих показань. У розвинених моделях передбачена можливість програмування по годинах, днях тижня.
2. Термоголовка встановлюється на радіатор опалення. Відстежує температуру в кімнаті та регулює кількість теплоносія: прикручує батарею або дає більше ходу гарячій воді.
3. Кухонна техніка. Холодильникам, мікрохвильовкам, кавомашинам та іншим приладам необхідно знати рівень нагрівання або охолодження.
4. Кліматична техніка: котли, кондиціонери, обігрівачі, тепла підлога.
5. Побутова техніка та електроніка. Праски, комп’ютери, ноутбуки та т.ін. Тут термодатчики потрібні для запобігання перегріву.

Аналізуємо: Дизельний або бензиновий генератор: порівняння за 7 критеріями

Типи термодатчиків

Для вимірювання температури рідини, повітря та твердих тіл придумано безліч різнотипних пристроїв. Не зважаючи на різноманітність технологій, кожен може розібратися, який термодатчик краще підійде у конкретній ситуації. Для цього потрібно знати основні принципи виміру та характеристики, на які варто орієнтуватися. Нижче коротко розглянуто найбільш актуальні різновиди датчиків для автоматичного виміру.

Термометри опору

Технологія заснована на зміні електричного опору металів при перепадах температури. У термоопорах використовують платину, мідь або нікель. Для побутових приладів підходить мідь, оскільки вона дешева, дозволяє працювати в діапазоні від -50 до 200 °C.

Термоопори використовують для роботи з твердими тілами, газами та рідинами. Класифікація видів температурних датчиків за способом монтажу включає вставні, що загвинчуються, байонетні та інші різновиди. Термометри опору виробляють для кліматичної техніки та холодильного обладнання.

Термоопори бувають дротяними та плівковими. Сенсори, виготовлені шляхом напилення металу на підкладку, компактніші: можуть мати габарити 1,2 х 1,6 мм.

Терморезистори

Резистори працюють приблизно за тим самим принципом, що і термометри опору. Ключові відмінності в наступному:

1. На зміну температурного режиму реагують не метали, а їх оксиди, які мають напівпровідникові властивості.
2. Залежність між температурою та електричним опором нелінійна. Терморезистори діляться на NTC- і РТС-термістори. У першому випадку при нагріванні опір падає, у другому росте.

Мідно-марганцеві терморезистори працюють у діапазоні від -90 до 180 °C. За способом підключення резистори діляться на такі різновиди: з різьбовими кріпленнями, дискові, з контактами під отвори на платі, для поверхневого монтажу на плату. Без терморезисторів не обходиться робота смартфонів, комп’ютерів та іншої електроніки.

Термопари

Робоча частина датчика включає два дроти з різних матеріалів. Одні кінці електродів спаяні між собою, інші — ні. При нагріванні спаяної ділянки, з різниці властивостей матеріалів, виникає слабкий електричний струм, параметри якого залежать від температури.

Електроди роблять з різних сплавів. Склад можна визначити за літерою в маркуванні: J, E, T, K, S та т.ін. Найбільш актуальні К-термопари, виготовлені зі сплавів на основі нікелю: хромелю та алюмелю. Вони здатні працювати при 1000 °C та вище.

Термопари використовують у газовому обладнанні: плитах, котлах тощо. З їхньою допомогою забезпечують безпечну експлуатацію техніки. Якщо газ у пальнику котла задує протягом або зворотною тягою, нагрівання припиниться, датчик відреагує та дасть сигнал на перекриття подачі палива.

Напівпровідникові датчики

У цьому випадку зміну температури фіксують, спираючись на властивості p-n переходу. Область зіткнення напівпровідників різної провідності реагує на нагрівання та охолодження. Напівпровідникові датчики працюють у діапазоні від -50 до 150 °C. У плані схемотехніки повторюють терморезистори, діляться на цифрові та аналогові, зустрічаються в мікроконтролерах та мікропроцесорах.

Як вибрати відповідний датчик температури? Варто врахувати такі фактори:

• Можливість взаємодії з середовищем, що підлягає виміру.
• Діапазон вимірів. Якщо підходить кілька варіантів, варто придивитися до тих, у яких вимірювані температури ближчі до середини діапазону.
• Точність вимірів. Найточніші — термометри опору, потім йдуть напівпровідникові термодатчики.
• Спосіб монтажу, технології передачі сигналу, розміри.
• Країна виробництва, авторитет виробника.

Як вибрати датчики для розумного будинку

Для забезпечення максимального комфорту в будинку та безпеки встановлюють близько 10 різних сенсорів, які реагують на зміну мікроклімату, аварійні ситуації, проникнення в приміщення та інше. Для забезпечення сумісності бажано купувати одразу повний комплект обладнання після консультації з фахівцем. Що стосується термодатчиків, у характеристиках дивляться на діапазон вимірювань та точність.

Варто знати: Чим відрізняється інверторний генератор від звичайного — порівняння за 7 критеріями

Діапазон вимірів

При виборі датчиків звертають увагу на мінімальну та максимальну робочу температуру. Сенсори зазвичай встановлюють у житлових приміщеннях, які за відсутності кондиціювання влітку можуть прогріватися до 30 °C і вище. Виробники забезпечують роботу термодатчиків у спеку із запасом — до 50-60 °C, а більшого для розумного будинку і не потрібно.

На мінімальний показник звертають увагу, коли планують встановити датчик на вулиці. Для неопалюваного приміщення потрібне значення на рівні -10 °C. На дачах програмують масляні радіатори та інші подібні опалювальні прилади для включення при 5-10 °C. Коли взимку підтримується плюсова температура, простіше довести градуси до комфортних.

Гідний рейтинг: ТОП 10 обігрівачів для квартири

Точність вимірів

Якщо виробник вказує можливі відхилення більше ніж на 1 °C, варто відмовитися від покупки. Прийнятний показник для розумного будинку від 0,1 до 1 °C. Чим менше — тим краще, точність залежить від типу датчика температури.

Високоточні термодатчики ефективніші у плані забезпечення комфорту та економії електроенергії. Якщо виставите 20 °C, то саме за такої температури включиться нагрівач, не менше. Котел зменшить оберти при 21 °C, не більше.

На комфорт сильно впливає розташування термодатчика. Просунута кліматична техніка сама вміє вимірювати градуси та коригувати режим роботи, але показання її сенсорів залежать від висоти монтажу.

Кондиціонери встановлюють ближче до стелі, конвектори біля підлоги. Різниця температур внизу та вгорі кімнати за відсутності обігріву підлоги може досягати 10 °C.

Датчики можна встановлювати на оптимальній висоті — на рівні ліжка або робочого місця домашнього офісу. Вони дають можливість комфортно працювати та відпочивати.

На закінчення приклади термодатчиків різних виробників:

	TP-Link Tapo T315	Shelly H&T	Tuya Smart	Aqara Sensor
Наявність дисплея	+	–	–	–
Робочий діапазон, °C	-20 – 60	-40 – 60	-10 – 55	-20 – 60
Точність виміру, °C	0,3	1	0,5	0,3
Потреба у хабі	+	–	+	+

Всі ці бездротові термодатчики вимірюють не тільки температуру, а й вологість. Другий показник є актуальним при використанні зволожувача повітря. Ціни у районі 1000 грн за сенсор. Для синхронізації датчиків зі смартфоном використовують Bluetooth.

Пізнавальна стаття: Зволожувач повітря — користь та шкода за 7 критеріями