B. A. Nazarbayeva

5.6 Temperatura datchiklari

Temperatura datchiklarining turlari. 
Uzoq tarixiy davrlar davomida issiqlik 
odamlar uchun ularning hayotining asosi bo‘lgan, shu sababli ular o‘sha 
davrlardayoq haroratni o‘lchash bilan uning intensivligini baholashga uringanlar. 
Ehtimolki, haroratni o‘lchashning eng oddiy va eng keng tarqalgan usuli turli 
moddalarning issiqlikdan kengayishini o‘lchash bo‘lib hisoblanadi. Barcha 
suyuqlikli shisha termometrlar ana shu tamoyil asosida amalga oshirilgan. Elektr 
qayta shakllantirgichlarda biroz boshqacharoq detektirlash tamoyillari qo‘llaniladi. 
Hozirgi kunda quyidagi harorat datchiklari eng keng tarqalgan bo‘lib hisoblanadi: 
rezistiv, termoelektrik, yarim o‘tkazgichli, optik va pyezoelektrik detektorlar. 
Haroratni o‘lchash har doim energiyaning unchalik katta bo‘lmagan 
porsiyasini obyektdan bu energiyani elektr signaliga aylantirishi lozim bo‘lgan 
datchikka uzatishdan iborat bo‘ladi. Kontaktli detektor (zond) obyektning ichiga 
yoki tashqarisiga joylashtirilganda obyekt bilan zond o‘rtasida issiqlik 
o‘tkazuvchanlik hisobiga issiqlik uzatilishi sodir bo‘ladi. Bunda zondning tarkibiga 
kiradigan sezgir element yoki qiziydi, yoki sovuydi. Issiqlik nurlanish yordamida 
uzatilganda ham xuddi shuning o‘zi sodir bo‘ladi: issiqlik energiyasi IQ nurlanish 
ko‘rinishida obyektning harorati va optik bog‘lanishning tipiga bog‘liq ravishda 

---

274 
yoki datchik tomonidan yutiladi, yoki undan ajralib chiqadi. Har qanday datchik, 
o‘lchamlaridan qat’iy nazar, o‘lchash zonasiga qo‘zg‘alish olib kiradi, bu haroratni 
o‘lchashda xatolar vujudga kelishiga olib keladi. Bu detektirlashning har qanday 
usuliga – konvektiv detektirlashga ham, radiatsion detektirlashga ham, issiqlik 
o‘tkazuvchan detektirlashga ham taalluqli bo‘ladi. SHunday qilib, ishlab chiquvchi 
har doim datchiklarning mos keluvchi konstruksiyalari va xatoliklarni 
kompensatsiyalash 
uslublarini 
qo‘llash 
bilan 
o‘lchashlar 
xatoligini 
minimallashtirishga intilishi lozim. 
Haroratni o‘lchashning ikkita asosiy uslubi mavjud: 
muvozanatli 
va 
bashorat 
qilinadigan (prognozli). 
Muvozanatli uslubda haroratni o‘lchash o‘lchanadigan 
yuza bilan zondda joylashgan sezgir element o‘rtasida issiqlik muvozanati 
boshlanganda, ya’ni datchik bilan o‘lchanadigan obyekt o‘rtasida sezilarli harorat 
farqi bo‘lmaganda o‘tkaziladi. Bashorat qilish uslubida o‘lchashlarni o‘tkazish 
jarayonida issiqlik muvozanati boshlanmaydi, joriy haroratning qiymati esa datchik 
haroratining o‘zgarish tezligi bo‘yicha aniqlanadi. Sezgir element obyektga 
joylashtirilgan momentdan boshlab obyekt bilan datchik o‘rtasida issiqlik 
muvozanati boshlanguncha, ayniqsa agar kontakt maydonchalari quruq bo‘lsa, 
etarlicha uzoq vaqt o‘tishi mumkin Masalan, tibbiyot elektron termometri suvli 
vannadagi haroratni 10 s da o‘lchaydi, qo‘ltiq ostidagi haroratni o‘lchash uchun esa 
hech bo‘lmaganda 3-5 minut talab qilinadi. 
Kontakt usuli bilan haroratni o‘lchashda mumkin bo‘lgan xatolarning 
manbalarini ko‘rib chiqamiz. Xatolarning vujudga kelish sabablaridan biri shundan 
iboratki, datchik, qoidaga ko‘ra, faqatgina haroratini o‘lchashi lozim bo‘lgan 
obyekt bilan emas, balki boshqa predmetlar bilan ham tutashadi. Boshqa bir sabab 
tutashtiruvchi kabellardan foydalanish bo‘lib hisoblanadi (5.13A- rasm). 
haroratga ega bo‘lgan obyekt bilan tutashtiriladigan sezuvchan element o‘zining 
haroratiga ega bo‘ladi. Aniq o‘lchashlarni o‘tkazish uchun bu ikkita harorat amalda 
teng bo‘ladigan issiqlik muvozanati holatiga erishish zarur bo‘ladi. Kabelning bir 
uchi zondga ulanadi, boshqa uchi esa obyektning haroratidan sezilarli darajada farq 
qilishi mumkin bo‘lgan 
qurshab turuvchi muhit haroratining ta’siriga tortiladi. 

---

275 
Shunday qilib, tutashtiruvchi kabel faqatgina datchikning elektr signalini uzatib 
qolmasdan, elementdan yoki unga bir qism issiqlikni ham uzatadi. 5.13B- rasmda 
obyekt, datchik, qurshab turuvchi muhit va 
r
1 
va 
r
2 
issiqlik qarshiliklarini o‘z ichiga 
oladigan issiqlik sxemasi ko‘rsatilgan, issiqlik qarshiliklari moddaning issiqlik 
energiyasini o‘tkazish qobiliyatini aks ettiradi va issiqlik koeffitsiyentlariga teskari 
kattaliklar sifatida aniqlanadi, ya’ni 
r = 1/a. 
Agar obyekt qurshab turuvchi muhitga 
qaraganda issiqroq bo‘lsa, issiqlik oqimi strelka ko‘rsatgan tomonga qarab 
yo‘naladi. 
5.13-rasmdagi sxema elektr sxemasini eslatadi, va uning parametrlarini 
hisoblash uchun ham elektr zanjirlarining Kirxgoff va Om qonuni kabi qonunlari 
qo‘llaniladi. Moddaning issiqlik sig‘imi, elektr zanjirlariga o‘xshab, kondensator 
ko‘rinishida aks ettiriladi. Barcha haroratlar allaqachon ma’lum bir statsionar 
darajaga chiqqan deb hisoblash bilan bu tizimga nisbatan energiyaning saqlanish 
qonunini qo‘llash mumkin, undan obyektdan datchikka uzatilgan issiqlik 
energiyasi datchikdan qurshab turuvchi muhitga berilgan energiyaga teng bo‘lishi 
lozimligi kelib chiqadi. Bundan kelib chiqish bilan quyidagi tenglamani yozish 
mumkin: 
(5.15) 
Bundan datchikning harorati uchun ifodani chiqarish mumkin: 
(5.16) 
Bunda
- obyekt bilan qurshab turuvchi muhit o‘rtasidagi haroratlar farqi. 
(5.16) tenglamani batafsil ko‘rib chiqamiz. Uni tahlil qilish bilan bir nechta 
xulosaga kelish mumkin. Birinchidan, datchikning harorati har doim obyektning 
haroratidan farq qiladi. Qurshab turuvchi muhit bilan obyektning haroratlari teng 
bo‘ladigan holat bundan mustasno, ya’ni 
= 
= 0. Ikkinchidan, har 
qanday
da datchikning harorati obyektning haroratiga faqatgina nisbat nolga 
qarab intilganda yaqinlashadi. Bu shuni bildiradiki, o‘lchash xatoligini kamaytirish 
uchun obyekt bilan datchik o‘rtasidagi issiqlik bog‘lanishini yaxshilash va 

---

276 
datchikni imkon qadar qurshab turuvchi muhitdan ajratish zarur bo‘ladi, 
amaliyotda ko‘pincha buni bajarish oson bo‘lmaydi. 
5.13- rasm. Harorat datchigi; (A)- obyekt, tutashtiruvchi kabel bilan issiqlik 
kontaktida; (B)-ekvivalent issiqlik sxemasi
Tiplashgan kontaktli harorat datchigi quyidagi tarkibiy qismlardan tashkil 
topadi (5.14A- rasm): 
1.
Sezgir element – datchikning o‘zining haroratining o‘zgarishiga reaksiya 
ko‘rsatuvchi material. Yaxshi element past solishtirma issiqlik sig‘imi, kichik 
massa, katta issiqlik o‘tkazuvchanlik, yuqori va bashorat qilinadigan sezgirlikka 
ega bo‘ladi. 
2.
Kontaktlar – sezgir elementni tashqi elektron sxema bilan bog‘laydigan 
o‘tkazuvchan plastinkalar yoki simlar. Kontaktlar minimal mumkin bo‘lgan 
issiqlik o‘tkazuvchanlik va elektr qarshiligiga ega bo‘lishi lozim. Shuningdek ular 
ko‘pincha tayanch konstruksiya rolini ham bajaradi. 
3.
Himoyalovchi korpus – fizikaviy jihatdan sezgir elementni qurshab 
turuvchi muhitdan ajratadigan maxsus qobiq yoki qoplama. Yaxshi korpus past 
issiqlik qarshiligi (yuqori issiqlik o‘tkazuvchanlik) va yaxshi dielektriklik 
xususiyatlariga ega bo‘ladi. U suv va qurshab turuvchi muhitning boshqa omillari 
sezgir elementning ishiga ta’sir ko‘rsatmasligi uchun namlik singdirmaydigan 
bo‘lishi lozim. 

---

277 
5.14- rasm. Harorat datchiklarining asosiy strukturalari: A – kontaktli datchik; B- 
kontaktsiz datchik (issiqlik nurlanishi detektori) 
5.14B- rasmda 
kontaktsiz 
harorat datchigi ko‘rsatilgan, u o‘zida optik issiqlik 
nurlanish detektorini taqdim qiladi. Uning tarkibiga shuningdek o‘zining 
haroratining o‘zgarishiga reaksiya ko‘rsatadigan sezgir element kiradi. Kontaktli 
va kontaktsiz datchiklarning asosiy farqi obyektdan elementga issiqlikni uzatish 
usulidan iborat: kontaktli datchiklarda issiqlik uzatish mexanizmi fizikaviy kontakt 
orqali harakatga keladi, kontaktsiz datchiklarda esa issiqlik nurlanish orqali yoki 
optik yo‘l bilan uzatiladi.
Issiqlik nurlanish datchiklarining tezkor harakatlanishini yaxshilash uchun 
sezgir elementning qalinligi minimal qilinadi, sezgirlikni oshirish uchun esa uning 
yuza maydoni oshiriladi. Kontaktsiz issiqlik datchigining tarkibiga sezuvchan 
elementga qo‘shimcha ravishda optik darcha va kiritilgan interfeys sxema kirishi 
mumkin. Datchik korpusining ichki qismi odatda quruq havo yoki azot bilan 
to‘ldiriladi. 
Barcha harorat datchiklarini ikkita klassga – 
absolyut 
va 
nisbiy 
detektorlarga 
ajratish mumkin. Absolyut datchiklar haroratni yoki absolyut nolga nisbatan, yoki 
harorat shkalasidagi boshqa har qanday nuqtaga nisbatan, masalan, 0
(273,15
0
K), 25
va hokazolarga nisbatan o‘lchaydi. Absolyut datchiklarga 
termistorlar va rezistiv harorat detektorlari misol bo‘la oladi. Nisbiy datchiklar 
ikkita obyektning haroratlar farqini o‘lchaydi, ulardan biri etalon bo‘lib 
hisoblanadi. nisbiy datchiklarning tipik vakili termojuftlik bo‘lib hisoblanadi. 

---

278