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(资料图)

集成温度传感器(常见温度传感器及其优缺点)

///特殊行业传感器和测量头数量///

/前言/

无论传感器类型如何,所有温度传感器都应考虑以下四个因素:

对被测介质没有影响。

不管测量什么,最重要的是保证测量设备本身不会影响被测介质。这在测量接触温度时尤其重要。选择正确的传感器尺寸和导线配置是减少“杆效应”和其他测量误差的重要设计考虑因素。

非常准确

将对测量介质的影响降到更低后,如何准确测量介质就变得至关重要。精度涉及传感器的基本特性、测量精度等。如果不能解决“杆效应”的设计问题,再精确的传感器也无济于事。

立即响应(在大多数情况下)

响应时间受传感器元件质量的影响,也受一些导线的影响。通常,传感器越小,响应速度越快。

输出易于调整。

使用微处理器后,可以更容易地调整非线性输出,因此传感器输出的信号调整不是问题。

/传感器的特性分析/

上述各种主要类型传感器的基本工作原理各不相同,各有特点:

温度范围

每个传感器的温度范围也不同。系列热电偶具有最宽的温度范围,跨越多种热电偶类型。

精确

精度取决于传感器的基本特性。所有传感器类型的精度都不同,但铂元素和热敏电阻的精度更高。一般来说,精度越高,价格越高。

长期稳定性

它由传感器精度随时间的一致性决定。稳定性由传感器的基本物理特性决定。高温通常会降低稳定性。铂和玻璃封装的绕线热敏电阻是最稳定的传感器。而热电偶和半导体的稳定性最差。

输出变化

传感器输出因类型而异。热敏电阻的阻值变化与温度成反比,因此具有负温度系数(NTC)。铂基金属具有正温度系数(PTC)。热电偶的千伏输出较低,会随着温度的变化而变化。半导体通常可通过各种数字信号输出进行调节。

线性

线性定义了传感器输出在一定温度范围内均匀变化的条件。热敏电阻是指数非线性的,低温时灵敏度远高于高温时。随着微处理器在传感器信号调理电路中的应用越来越广泛,传感器的线性度越来越不成问题。

或者当前。

通电后,热敏电阻和铂电阻都需要恒定的电压或电流。功率调节对于控制热敏电阻或铂RTD的自动加热至关重要。电流调节对半导体来说不是很重要。热电偶会产生电压输出。

响应时间

也就是说,传感器指示温度的速度取决于传感器元件的尺寸和质量(假设不使用预测方法)。半导体的响应速度最慢,线绕铂金元件的响应速度第二慢。铂膜、热敏电阻和热电偶采用小封装,因此它们具有高速选项。玻璃珠是最快的热敏电阻配置。

误差偏差

使用热电偶时,会导致错误温度指示的电噪声是一个主要问题。在某些情况下,电阻极高的热敏电阻可能是个问题。

电线可能会导致热敏电阻或RTD等电阻器件出现错误偏差。当使用低电阻设备(如100铂电阻)或低电阻热敏电阻时,这种影响会更明显。对于铂元件,使用三线或四线配置可以消除这个问题。对于热敏电阻,这种影响通常通过增加电阻值来消除。热电偶必须使用与导体相同的延长线和连接器,否则可能会导致错误。

性价比

虽然热电偶是更便宜、应用最广泛的传感器,但NTC热敏电阻的性价比更高。

/传感器的优缺点对比/

热电偶传感器

热电偶传感器是一种自发电传感器。测量时不需要外接电源,可以直接将测量值转换成电位输出,使用起来非常方便。它的测温范围很宽:-270℃ ~ 2500℃,具有结构简单、制造方便、测量范围宽、精度高、惯性小、输出信号易于传输等优点。

热电偶的缺点是灵敏度低,易受环境信号干扰,易受前置放大器温漂的影响,不适合测量微小的温度变化。

热电偶的灵敏度与材料的厚度无关。非常精细的材料也可以制成温度传感器。由于用于制造热电偶的金属材料具有良好的延展性,这种微小的测温元件具有非常高的响应速度,可以测量快速变化的过程。

(赫斯曼布线集成温度传感器)

对于一般的工业应用,为了保护温度敏感元件不受腐蚀和磨损,它们总是被包装在厚护套中,这使它们看起来很笨,对温度的响应很慢。使用热电偶时,必须消除环境温度对测量的影响。有的将其自由端放在恒温场中,有的用冷端补偿抵消这种影响。当测点离仪器较远时,也需要使用补偿线。

因此,在选择热电偶时应考虑以下因素:1。要测量的温度范围;2.所需的响应时间;3.连接点的类型;4.热电偶或护套材料的耐化学腐蚀性;5.耐磨性或抗振性;6.安装和限制要求等。

热敏电阻

热敏电阻(即“热敏电阻”)是一种高精度、经济的温度测量传感器。按温度系数分,有NTC(负温度系统)和PTC(正温度系数)两种。NTC热敏电阻通常用于温度测量。

主要优点是:灵敏度:热敏电阻可以随着很小的温度变化而变化。准确度:热敏电阻可以提供高绝对准确度和误差。成本:对于热敏电阻的高性能,其性价比非常高。坚固性:热敏电阻的结构使其非常坚固耐用。灵活性:热敏电阻可以配置成各种物理形式,包括微型封装。密封:玻璃封装为其提供了一个密封的封装,避免传感器因受潮而失效。安装:各种尺寸和电阻公差可供选择。

(赫斯曼显示器集成温度传感器)

在热敏电阻的缺点中,只有自动加热通常是设计考虑的因素。必须采取适当的措施将感应电流限制到足够低的值,以便将自动加热误差降低到可接受的值。如果热敏电阻暴露在高温下,会造成永久性损坏。

非线性问题可以通过软件或电路解决,会导致故障的潮湿问题可以通过玻璃封装解决。

温度检测器(RTD)

通常,RTD由铂、铜或镍制成。它们具有较大的温度系数,对温度变化的响应速度快,并能抵抗热疲劳。此外,它们易于加工和制造成精密线圈。特别是当由铂和其他金属制成时,RTD非常稳定,不受腐蚀或氧化的影响。RTD的原理是纯金属或某些合金的电阻随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小。电阻与温度变化的关系应是线性的,温度系数(定义为单位温度引起的电阻变化)越大越好,应能抵抗热疲劳,对温度变化反应灵敏。目前,只有少数金属能满足这样的要求。

(LLWD集成 *** 传感器用于温暖友好的资源)

RTD还相对抗电噪声,因此非常适合工业环境中的温度测量,尤其是电机、发电机和其他高压设备周围的温度测量。RTD是目前最精确和稳定的温度传感器。其线性度优于热电偶和热敏电阻。但RTD也是一种温度传感器,响应速度慢,价格相对昂贵。因此,RTD最适合于精度要求严格,但速度和价格并不关键的应用领域。

IC温度传感器包括两种类型的油油资源 *** :模拟输出和数字输出。集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、功耗低等。适用于远距离温度测量和测量控制,无需非线性校准,外围电路简单。(LL-WS62插件式温湿度传感器)数字温度传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前智能温度传感器种类繁多,都包括温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有些产品配有多路复用器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是可以输出温度数据和相关的温度控制变量,适应各种微控制器(MCU)。而且它在硬件的基础上通过软件实现测试功能,其智能性和协调性也取决于软件的开发水平。(SBWZPK-230B防爆温度传感器)IC温度传感器有很多优点,包括:功耗低;可提供小包装产品(部分尺寸小至0.8mm 0.8mm);在一些应用中还可以实现低器件成本。此外,由于IC传感器已在生产测试期间进行了校准,因此无需进一步校准。缺点是温度范围非常有限,同样存在自热、不稳定、外接电源的问题。总之,温度IC提供了一种与温度成正比的易读的读取方法。虽然便宜,但也受配置和速度的限制。数字输出IC温度传感器响应速度慢,而模拟输出IC温度传感器线性度高。