Prinsip operasi sensor kecepatan angin termal

Prinsip operasi sensor kecepatan angin termal

Sensor kecepatan angin termal menggunakan kawat panas (kawat tungsten atau platinum) atau film panas (film platinum atau kromium) sebagai probe, yang terpapar udara yang diukur, dan menghubungkannya ke jembatan Wheatstone untuk mendeteksi laju aliran udara di bagian yang diukur dengan keseimbangan resistansi atau arus jembatan Wheatstone. Sensor kecepatan angin film panas dilapisi dengan isolasi film kuarsa yang sangat tipis untuk mengisolasi dari cairan dan mencegah kontaminasi, serta dapat beroperasi dalam aliran udara dengan partikel dan lebih kuat daripada kawat panas logam.

Ketika suhu udara konstan, daya yang terlepas pada kawat sama dengan panas instan yang dilepaskan oleh kawat di udara. Resistansi kawat panas bervariasi dengan suhu, dan resistansi kawat panas serta suhu kawat panas dalam rentang suhu biasa (0 hingga 300 °C) menunjukkan hubungan linear. Koefisien pelepasan panas terkait dengan kecepatan aliran udara.

Kecepatan aliran udara yang diukur oleh sensor kecepatan udara termal adalah fungsi dari arus dan resistansi. Dengan menjaga arus (atau resistansi) tetap konstan, kecepatan aliran udara yang diukur hanya sesuai dengan resistansi (atau arus).

Sensor kecepatan angin termal tersedia dalam rangkaian desain arus konstan maupun suhu konstan. Sensor kecepatan udara kawat panas termostat lebih umum digunakan. Prinsip metode suhu konstan adalah menjaga suhu kawat panas tetap konstan selama proses pengukuran, sehingga keseimbangan jembatan, resistansi kawat panas tetap konstan, kecepatan aliran udara hanya merupakan fungsi satu nilai dari arus, sesuai dengan hubungan yang diketahui antara kecepatan aliran udara dan arus dapat diperoleh dari kecepatan aliran udara melalui perangkat akhir.

Sensor kecepatan udara kawat panas arus konstan menjaga nilai arus tetap mengalir melalui kawat panas selama proses pengukuran. Ketika nilai arus konstan, kecepatan aliran udara hanya terkait dengan resistansi kawat panas. Kecepatan udara melalui sensor dapat ditemukan dari kecepatan udara yang diketahui dalam kaitannya dengan resistansi kabel panas.

Sensor kecepatan angin kawat panas mengukur kecepatan angin yang berdenyut. Sensor kecepatan angin aliran konstan memiliki inersia termal yang tinggi, sensor kecepatan angin termostatik memiliki inersia termal yang relatif rendah dan respons kecepatan tinggi. Akurasi pengukuran sensor kecepatan termal tidak terlalu tinggi, sehingga perhatian harus diberikan pada kompensasi suhu saat menggunakan sensor ini.