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恒奧德解析溫度傳感器的挑選方法
挑選方法
如果要行可靠的溫度測(cè)量，就需要選擇正確的溫度儀表，也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測(cè)試中用的溫度傳感器。
以下是對(duì)熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的點(diǎn)介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測(cè)量中常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境， 而且結(jié)實(shí)、價(jià)低，供電，也是便宜的。熱電偶由在端連接的兩條不同金屬線(xiàn)(金屬A和金屬B)構(gòu)成，當(dāng)熱電偶端受熱時(shí)，熱電偶電路中就有電勢(shì)差。可用測(cè)量的電勢(shì)差來(lái)計(jì)算溫度。
不過(guò)，電壓和溫度間是非線(xiàn)性關(guān)系，溫度由于電壓和溫度是非線(xiàn)性關(guān)系，因此需要為參考溫度(Tref)作二次測(cè)量，并利用測(cè)試設(shè)備軟件或硬件在儀器內(nèi)處理電壓-溫度變換，以獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數(shù)據(jù)采集器均有內(nèi)置的測(cè)量了運(yùn)算能力。
簡(jiǎn)而言之，熱電偶是簡(jiǎn)單和通用的溫度傳感器，但熱電偶并不適合度的的測(cè)量和應(yīng)用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料， 大多為負(fù)溫度系數(shù)，即阻值隨溫度增加而降低。 溫度變化會(huì)成大的阻值改變，因此它是靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線(xiàn)性度差，并且與有很大關(guān)系。制商給不出標(biāo)準(zhǔn)化的熱敏電阻曲線(xiàn)。
熱敏電阻體積非常小，對(duì)溫度變化的響應(yīng)也快。但熱敏電阻需要使用電源，小尺寸也使它對(duì)自熱誤差為敏感。
熱敏電阻在兩條線(xiàn)上測(cè)量的是溫度， 有較好的度，但它比熱偶貴， 可測(cè)溫度范圍也小于熱偶。種常用熱敏電阻在25℃時(shí)的阻值為5kΩ，每1℃的溫度改變成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線(xiàn)電阻僅成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要行快速和靈敏溫度測(cè)量的電控制應(yīng)用。尺寸小對(duì)于有空間要求的應(yīng)用是有利的，但注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測(cè)量巧。熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn)，它能很快穩(wěn)定，不會(huì)成熱負(fù)載。不過(guò)也因此很不結(jié)實(shí)，大電會(huì)成自熱。由于熱敏電阻是種電阻性器件，何電源都會(huì)在其上因率而成發(fā)熱。率等于電平方與電阻的積。因此要使用小的電源。
通過(guò)對(duì)兩種溫度儀表的介紹，希望對(duì)大家作學(xué)習(xí)有所幫助。
應(yīng)用
溫度傳感器[2]是早開(kāi)發(fā)，應(yīng)用廣的類(lèi)傳感器。溫度傳感器的*大大過(guò)了其他的傳感器。從17紀(jì)初人們開(kāi)始利用溫度行測(cè)量。在半導(dǎo)體的支持下，本紀(jì)相繼 開(kāi)發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開(kāi)發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點(diǎn)互相連接在起，對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱，在它們不加熱的位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，如果測(cè)量這個(gè)電位差，再測(cè)出不 加熱位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱(chēng)之為“熱電偶”。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度 也各不相同。熱電偶的靈敏度是加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí)，輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個(gè)數(shù)值大約在5～40微伏／℃之間。
熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，它靈敏度低，容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測(cè)溫元件有的響應(yīng)速度，可以 測(cè)量快速變化的過(guò)程。
