各类常用温度传感器的优点和缺点分析

2022-05-26 11:55分类：传感器阅读：

前言

运用化学物质各种各样化学性质随环境温度改变的规律性把温度换算为电能的感应器。这种展现周期性转变的化学性质关键有体。温度感应器是溫度精确测量仪表盘的关键一部分，品种齐全。按量测方法可分成容栅和非接触式两类，依照感应器原材料及电子元器件特点分成热电阻器和热电阻两大类。假如您要开展稳定的温度检测，就必须为您的使用挑选准确的温度感应器。热电阻、温度传感器、铂热电阻（RTD）和溫度IC是检测中最常见的温度感应器。

1 热电阻

热电阻是温度检测中最常见的感应器。其关键益处是宽温度范围和满足各种各样环境空气，并且牢固、价格低，不用供电系统，特别是在最划算。热电阻由在一端联接的两种不一样金属丝（金属材料A和金属材料B）组成，如图所示1所显示。当热电阻一端遇热时，热电阻电源电路中就会有电位差。可以用精确测量的电位差来测算溫度。

但是，工作电压和溫度间是如图2所显示的离散系统关联，溫度因为工作电压和气温是离散系统关联，因而必须为参照溫度（Tref）作第二次精确测量，并运用检测设备手机软件和∕或硬件在仪器设备內部解决工作电压-溫度转换，以最后得到热偶溫度（Tx）。Agilent34970A和34980A数据收集器均有自带的检测了计算工作能力。

简单点来说，热偶是最容易和最通用性的温度感应器，但热偶并不宜高精密的运用。

2 温度传感器

温度传感器是用半导体器件，大多数为负温度系数，即电阻值随溫度提高而减少。溫度改变会导致大的电阻更改，因而它是最敏锐的温度感应器。但温度传感器的线性偏差，而且与生产工艺流程有挺大关联。生产制造商给出不来规范化的温度传感器曲线图。

温度传感器容积十分小，对环境温度改变的回应也快。但温度传感器必须应用电流量源，小规格也使它对自热偏差极其比较敏感。

温度传感器在两道上精确测量的是绝对温度，有不错的精密度，但它定压比热偶贵，可测温范畴也低于热偶。一种常见温度传感器在25℃时的电阻值为5kΩ，每1℃的气温更改导致200Ω的阻值转变。留意10Ω的导线电阻器仅导致可忽视的 0.05℃偏差。它特别适合必须完成迅速和灵巧温度检测的电流量操纵运用。规格小针对有空间规定的运用是有益的，但务必特别注意避免自热偏差。

2.1 精确测量方法

温度传感器体型小是优势，它能快速平稳，不容易导致热负荷。但是也为此很不牢固，大电流量会导致自热。因为温度传感器是一种电阻器性元器件，一切电流源都是会在其上因输出功率而引起发烫。功率等于电流量平方米与内阻的积。因而要应用小的电流源。假如温度传感器曝露在高烧中，将致使永久的毁坏。

3 铂热电阻温度感应器

与温度传感器类似，铂热电阻温度感应器（RTD）也是用铂做成的热敏感电阻器。当利用精确测量工作电压测算RTD 溫度时，数字万用表用已经知道电流源精确测量该电流源所造成的工作电压。这一工作电压为两根导线（Vlead）上的损耗加RTD上的工作电压（Vtemp）。比如，常见RTD 的内阻为100Ω，每1℃仅造成0.385Ω的阻值转变。假如每条导线有10Ω电阻器，就将导致26℃的数据误差，这也是无法进行的。因此解决RTD作4线欧母精确测量。

RTD是最精准和最平稳的温度感应器，它的线性好于热偶和温度传感器。但RTD也是比较慢和较贵的温度感应器。因而RTD最适用于对精密度有严格管理，而速率和价钱不太重要的主要用途。