溫度傳感器的準(zhǔn)確性和響應(yīng)性范圍
某些應(yīng)用(例如用于制造救生藥物的設(shè)備)要求溫度傳感器對關(guān)鍵的質(zhì)量控制具有響應(yīng)性和準(zhǔn)確性。但是,某些應(yīng)用(例如汽車中的溫度計)并不需要像傳感器那樣精確或響應(yīng)迅速的傳感器。溫度傳感器從高到低的四種非常常見類型為:
負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻
(1)電阻溫度檢測器(RTD)
(2)熱電偶
(3)基于半導(dǎo)體的傳感器
溫度傳感器類型
1.負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻
熱敏電阻是一種熱敏電阻,它表現(xiàn)出與溫度變化相關(guān)的連續(xù),小而增量的電阻變化。NTC熱敏電阻在低溫下具有更高的電阻。根據(jù)其RT表,隨著溫度升高,電阻逐漸降低。由于每° C電阻的較大變化,小變化可以準(zhǔn)確反映。NTC熱敏電阻的輸出由于其指數(shù)性質(zhì)而呈非線性;但是,可以根據(jù)其應(yīng)用將其線性化。對于玻璃封裝的熱敏電阻,有效工作范圍為-50至250 ° C,對于標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻,有效工作范圍為150 ° C。
2.電阻溫度檢測器(RTD)
電阻溫度檢測器或RTD隨溫度改變RTD元件的電阻。 RTD由薄膜或更細(xì)的導(dǎo)線纏繞在陶瓷或玻璃芯上組成。鉑構(gòu)成非常準(zhǔn)確的RTD,而鎳和銅構(gòu)成的RTD成本較低;但是,鎳和銅不如鉑穩(wěn)定或可重復(fù)。鉑RTD在-200至600 ° C范圍內(nèi)可提供高精度的線性輸出,但比銅或鎳貴得多。
3.熱電偶
熱電偶由兩根不同金屬的導(dǎo)線在兩點電連接而成。在這兩種不同金屬之間產(chǎn)生的變化電壓反映了溫度的成比例變化。熱電偶是非線性的,在用于溫度控制和補償時通常需要使用表格進行轉(zhuǎn)換,通常使用查找表來完成。精度低,為0.5℃至5℃,但熱電偶橫跨操作非常寬的溫度范圍內(nèi),從-200℃到1750℃。
4.基于半導(dǎo)體的溫度傳感器
通常將基于半導(dǎo)體的溫度傳感器集成到集成電路(IC)中。這些傳感器使用兩個相同的二極管,它們具有對溫度敏感的電壓對電流特性,用于監(jiān)視溫度變化。它們提供線性響應(yīng),但具有基本傳感器類型中非常低的精度。這些溫度傳感器在非常窄的溫度范圍(-70 ° C至150 ° C)中響應(yīng)速度也非常慢。
日常生活中的溫度感應(yīng)
溫度傳感器對日常生活至關(guān)重要。這些重要的技術(shù)可以測量物體或系統(tǒng)散發(fā)的熱量。給出的測量值使我們能夠物理感知溫度的變化。溫度傳感器的重要作用之一就是預(yù)防。 溫度傳感器檢測到何時出現(xiàn)設(shè)定的高點,從而有時間采取預(yù)防措施。 在火災(zāi)探測器中可以看到一個很好的例子。
“對于石化,汽車,航空航天和國防,消費電子等行業(yè),溫度感應(yīng)是非常敏感的屬性或參數(shù)之一。這些傳感器安裝在設(shè)備中,目的是在給定的一組要求中準(zhǔn)確有效地測量介質(zhì)的溫度。”
利用NTC熱敏電阻傳感器的堅固的溫度檢測電路可以是一種經(jīng)濟高效的電路設(shè)計方式,而不會影響響應(yīng)性或準(zhǔn)確性。