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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都是測試中用的溫度傳感器。
以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的點介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測量中常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環境, 而且結實、價低,供電,也是便宜的。熱電偶由在端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構成,當熱電偶端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。
不過,電壓和溫度間是非線性關系,溫度由于電壓和溫度是非線性關系,因此需要為參考溫度(Tref)作二次測量,并利用測試設備軟件或硬件在儀器內處理電壓-溫度變換,以獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。
簡而言之,熱電偶是簡單和通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合度的的測量和應用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導體材料, 大多為負溫度系數,即阻值隨溫度增加而降低。 溫度變化會成大的阻值改變,因此它是靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度差,并且與有很大關系。制商給不出標準化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電源,小尺寸也使它對自熱誤差為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測量的是溫度, 有較好的度,但它比熱偶貴, 可測溫度范圍也小于熱偶。種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為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量的電控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的,但注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測量巧。熱敏電阻體積小是優點,它能很快穩定,不會成熱負載。不過也因此很不結實,大電會成自熱。由于熱敏電阻是種電阻性器件,何電源都會在其上因率而成發熱。率等于電平方與電阻的積。因此要使用小的電源。
通過對兩種溫度儀表的介紹,希望對大家作學習有所幫助。
應用
溫度傳感器[2]是早開發,應用廣的類傳感器。溫度傳感器的*大大過了其他的傳感器。從17紀初人們開始利用溫度行測量。在半導體的支持下,本紀相繼 開發了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應,根據波與物質的相互作用規律,相繼開發了聲學溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。
兩種不同材質的導體,如在某點互相連接在起,對這個連接點加熱,在它們不加熱的位就會出現電位差。這個電位差的數值與不加熱位測量點的溫度有關,和這兩種導體的材質有關。這種現象可以在很寬的溫度范圍內出現,如果測量這個電位差,再測出不 加熱位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它有兩種不同材質的導體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質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溫度變化1℃時,輸出電位差的變化量。對于大多數金屬材料支撐的熱電偶而言,這個數值大約在5~40微伏/℃之間。
熱電偶傳感器有自己的優點和缺陷,它靈敏度低,容易受到環境干擾信號的影響,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無關,用非常細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,這種細微的測溫元件有的響應速度,可以 測量快速變化的過程。