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温度传感器的优点有哪些

发布时间:2021-01-28    浏览次数:81

  相信大家对温度传感器的种类都有大致的了解吧,今天我们就来看看它们各自的优点分别是什么???

  NTC热敏电阻

  它的传感器是采用陶瓷工艺制造而成的。 这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。 NTC热敏电阻器在室温下的变化范围100~1000000 欧姆,温度系数-2%~-6.5%。灵敏度:这使得热敏电阻感应温度变化非常小。精度:热敏电阻同时提供高绝对精度和互换性。费用:对于高性能,它们的价格,热敏电阻是非常符合成本效益。 耐用性:由于其封装方式,热敏电阻是非常坚固。灵活性:热敏电阻可以配置成各种各样的物理形式,包括非常小的封装。 密封性:玻璃封装提供了一种密封封装,消除湿气引起传感器故障。 表面贴装:广泛的尺寸和耐公差可供选择。

  热电偶

  热电偶包括由不同材料制成的两根电线的接点。因为热电偶的灵敏度相当低(在每摄氏度几十微伏的量级上),所以您将需要低偏移放大器来产生可用的输出电压。在热电偶的工作范围内,温度至电压传递函数中的非线性往往需要补偿电路或查找表,正如RTD和热电偶一样。然而,尽管有这些缺点,热电偶仍非常流行,尤其适用于烤箱、水加热器、窑炉、测试设备和其它工业处理 —— 原因是热电偶的热质量很低且工作温度范围(工作温度可扩展至2300℃以上)很宽泛。

  IC传感器

  IC传感器可在-55°C至+150°C的温度范围内工作 —— 精选的几种IC传感器工作温度可高达+200°C。有各种类型的集成式IC传感器,不过四种最常见的集成式IC传感器当属模拟输出器件、数字接口器件、远程温度传感器以及那些具有温控器功能的集成式IC传感器(温度开关)。模拟输出器件(一般是电压输出,但有些也具有电流输出)在其需要ADC来对输出信号进行数字化处理时最像无源解决方案。数字接口器件最常使用两线接口(I2C或PMBus),并具有内置的ADC。

  除了也包括一个局部温度传感器外,远程温度传感器还具有一路或多路输入以便监测远程二极管温度 —— 它们最常被置于高度集成的数字IC(例如,处理器或现场可编程门阵列【EPGA】)中。当达到温度阈值时,温控器可提供简单的警报。

  使用IC传感器有许多好处,包括:功耗低;可提供小型封装产品(有些尺寸小到0.8mm×0.8mm);还可在某些应用中实现低器件成本。此外,由于IC传感器在生产测试过程中都经过校准,因此没有必要进一步校准。它们通常用于健身跟踪应用、可佩戴式产品、计算系统、数据记录器和汽车应用。

  铂RTD

  当一边测量RTD的电阻一边改变它的温度时,响应几乎是线性的,表现得像一个电阻器。RTD的电阻曲线并非完全呈线性,而是有几度的偏差(示出了一条用作参考的直线)—— 但却是高度可预测并可复验的。为了对这种轻微的非线性进行补偿,大多数设计人员都会对测得的电阻值进行数字化处理,并使用微控制器内的查找表以便应用校正因子。这种宽温度范围(大约-250℃至+750℃)内的可复验性和稳定性使RTD在高精度应用(包括在管道和大容器内测量液体或气体的温度)中极为有用。

  无论是哪种类型的传感器,所有温度传感器都要考虑以下四大因素:

  对所测量的介质没有影响

  不管测量什么,最重要的是要确保测量设备自身不会影响所测量的介质。进行接触温度测量时,这一点尤为重要。选择正确的传感器尺寸和导线配置是重要的设计考虑因素,以减少"杆效应"及其他测量错误。

  非常精确

  将对测量介质的影响降至最低之后,如何准确地测量介质就变得至关重要。准确性涉及传感器的基本特性、测量准确性等。如果未能解决有关"杆效应"的设计问题,再准确的传感器也无济于事。

  响应即时(在多数情况下)

  响应时间受传感器元件质量的影响,还会受到导线的一些影响。通常传感器越小,响应速度越快。

  输出易于调节

  使用微处理器后可以更轻松地调节非线性输出,因此传感器输出的信号调节也更不成问题。

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