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        丹東電機測溫傳感器告訴您主流的溫度傳感器是什么

        2020-08-26 16:22:28 作者丹東市卓衡科技有限公司
        丹東電機溫度傳感器

          丹東電機溫度傳感器告訴你,自其發展以來,作為最常見的傳感器在工業,物聯網,醫療等。行業,溫度傳感器的發展可謂百花齊放。根據作用方式,它可以分為接觸式和非接觸式溫度傳感器。接觸式溫度傳感器包括雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻、熱電偶等。非接觸式傳感器基于黑體輻射的基本原理,只有黑體測量的溫度才是真實溫度。對于非黑體,材料的表面發射率需要修正,但材料表面發射率的測量精度難以保證,因為其發射率與溫度、波長、表面狀態、涂層等因素有關。

          然而,有四種主流溫度傳感器,即RTD、熱敏電阻、熱電偶和集成電路傳感器,具有數字和模擬接口。

          丹東電機溫度傳感器告訴您,RTD溫度傳感器主要由金屬制成,它通過溫度變化對自身電阻值的影響來測量溫度。雖然常用的金屬是銅、鎳和鎳合金,但鉑憑借其良好的線性度、可重復性和穩定性,穩定了其作為溫度參考傳輸標準的地位。RTD電阻隨溫度的升高而增加,但不是嚴格的線性關系。從下圖中我們可以看出,會出現輕微的偏差。通常,電阻值可以被數字化以找到校正因子。

          以鉑為例,在性能方面,鉑RTD除了具有上述線性、重復性和穩定性的優點外,在-200~ 650的溫度測量范圍和0.1~1.0的溫度測量精度方面也有優異的性能。

          然而,RTD的缺點是顯而易見的。由于需要恒定的電壓/電流,通電過程中產生的功率將影響測量的溫度和精度(需要進一步校正)。此外,當輸出RTD模擬信號時,需要計算放大器和模數轉換器組件的誤差。

          與RTD類似,熱敏電阻也是一種電阻傳感器。其分類主要基于溫度系數,分為正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻。PTC的主要材料是摻雜鈦酸鋇半導體陶瓷,而NTC的主要材料是過渡金屬氧化物半導體陶瓷。

          以NTC為例,雖然它不是線性變化的,但它的線性是指數的函數,電阻值隨溫度的升高而降低。由于其自身的材料因素,其整體價格比鉑金RTD更經濟,同時材料選擇也相對靈活,可以加工成各種形狀并小型化。此外,由于其電阻對溫度變化非常敏感,其測量精度可與鉑RTD相當,范圍從0.05到1.5。

          同樣,由于上電過程中產生的自熱和模數轉換器等因素,NTC的測量結果也需要修正。其適用溫度范圍較為苛刻,一般在0-150左右。應該指出的是,NTC組件容易老化,并且具有平均穩定性。

          熱電偶傳感器是一種非常常見的接觸式傳感器,它通過連接兩種不同的導體材料形成一個回路。當結兩端的溫度不同時,回路會產生電動勢,也稱為熱電勢。根據熱電勢的大小,溫度將顯示在連接的刻度盤上。

          由于所用材料的靈活性,熱電偶傳感器具有廣泛的溫度測量范圍,其工作溫度可達2000以上。這是一種耐用的設備,可用于危險和惡劣的環境。同時,它的感應結直接暴露在外,因此它對溫度變化反應迅速。事實上,從原理上我們可以看出,熱電偶傳感器不需要外部電源,所以不容易產生自發熱。

          顯然,熱電偶傳感器的精度和穩定性較差,其溫度測量精度為0.5-5.0,其穩定性不如RTD電阻和熱敏電阻,因為其因暴露而導致的耐腐蝕性較弱。

          集成電路溫度傳感器是集成傳感器,分為模擬輸出傳感器、數字輸出傳感器、遠程溫度傳感器和具有溫度控制器功能的溫度開關傳感器。然而,從主流分類來看,模擬集成溫度傳感器和模擬集成數字傳感器被廣泛使用。這兩個傳感器都是內置ADC,將溫度傳感器集成在芯片上,用于測量、計算和輸出。集成電路溫度傳感器的優點是功耗低、體積小、集成度高。它已經在生產測試過程中進行了校準,因此出廠后無需再次校準。

          缺點是其測量溫度范圍僅為-70~ 150,測量精度約為0.5 ~ 5.0,與熱電偶傳感器相似。

          在物聯網成為出口、傳感器需求快速增長的時代,溫度傳感器無疑將成為最重要的設備之一。如何選擇合適的溫度傳感器需要從溫度范圍、精度和成本的角度來考慮。

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