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測(cè)量溫度傳感器,溫度傳感器有哪幾種

來(lái)源:
2023-09-13
類別:基礎(chǔ)知識(shí)
eye 7
文章創(chuàng)建人 拍明芯城

1、溫度傳感器有哪幾種

溫度傳感器有四種,分別是:熱電偶傳感器、熱敏電阻傳感器、電阻溫度檢測(cè)器、IC溫度傳感器。

1、熱電偶傳感器:它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度,熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過(guò),此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。

2、熱敏電阻傳感器:熱敏電阻傳感器主要元件是熱敏電阻,當(dāng)熱敏材料周圍有熱輻射時(shí),它就會(huì)吸收輻射熱,產(chǎn)生溫度升高,引起材料的阻值發(fā)生變化。

3、電阻溫度檢測(cè)器:通常用鉑金、銅或鎳。它們的溫度系數(shù)較大,隨溫度變化響應(yīng)快,能夠抵抗熱疲勞,而且易于加工制造成為精密的線圈。

4、IC溫度傳感器:集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的,因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器,模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一、測(cè)溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等,適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫、控測(cè),不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn),外圍電路簡(jiǎn)單。

溫度傳感器的應(yīng)用

生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用必須使用特殊的溫度傳感器,其中最重要的特性是要求低功耗、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、可靠性高以及在32-44℃之間,精確度小于0.1℃。集成溫度傳感器在自動(dòng)化應(yīng)用和微生物體熱檢測(cè)應(yīng)用已有報(bào)道,盡管它們的特性和需求根據(jù)每個(gè)特殊的應(yīng)用而變化非常大。

對(duì)于低成本、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性、強(qiáng)大的數(shù)字接口以及通信系統(tǒng)等這些特殊的應(yīng)用需求,目前的智能溫度傳感器都可滿足。低成本集成溫度傳感器與變送器已經(jīng)出現(xiàn),而且被應(yīng)用于消費(fèi)產(chǎn)品中,如洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等。低成本、無(wú)需外部部件、制造時(shí)簡(jiǎn)單的片上校正等是消費(fèi)產(chǎn)品應(yīng)用的特殊需求。并且在20-100℃之間測(cè)量精度要能達(dá)到0.5℃。

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2、溫度傳感器的原理及應(yīng)用

溫度傳感器的原理是利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為可用輸出信號(hào);應(yīng)用于工業(yè)、電子產(chǎn)品、生物醫(yī)學(xué)以及航天航空等領(lǐng)域。

溫度傳感器(temperature transducer)是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分,品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。

溫度傳感器是最早開發(fā),應(yīng)用最廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過(guò)了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼開發(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,相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。

溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中最為常用的一種,現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小,這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中,也為人們的生活提供了無(wú)數(shù)的便利和功能。

溫度傳感器的四種主要類型:

熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。

熱電偶:

溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。

熱敏電阻:

熱敏電阻器是敏感元件的一類,按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感,不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低,它們同屬于半導(dǎo)體器件。

電阻溫度檢測(cè)器(RTD):

電阻溫度探測(cè)器(RTD)實(shí)際上是一根特殊的導(dǎo)線,它的電阻隨溫度變化而變化,通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鐵合金。RTD元件可以是一根導(dǎo)線,也可以是一層薄膜,采用電鍍或?yàn)R射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上。

IC溫度傳感器:

溫度IC是指溫度傳感的一種概念。溫度是一個(gè)基本的物理量,自然界中的一切過(guò)程無(wú)不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器是最早開發(fā),應(yīng)用最廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過(guò)了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼開發(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,相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。

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3、什么是溫度傳感器?

我們把能感受溫度并能夠轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)的傳感器叫做溫度傳感器,比如我們?nèi)粘I铋_空調(diào)等里面就有溫度傳感器用來(lái)提供溫度傳感功能。

我們常見的主要分成電阻傳感和熱電偶傳感兩大類。初中物理中主要涉及的是電阻傳感,主要有四種:1.熱電阻;2.正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC);3.負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC);4.臨界溫度熱敏電阻(CTR)。


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4、pt100溫度傳感器測(cè)量范圍

PT100溫度傳感器是一種廣泛使用的溫度測(cè)量?jī)x器,通常用于測(cè)量液體、氣體和固體中的溫度。它的測(cè)量精度高,可靠性強(qiáng),且可與多種控制系統(tǒng)兼容。PT100溫度傳感器的測(cè)量范圍通常在-200℃至+850℃之間,但不同型號(hào)的傳感器具有不同的測(cè)量范圍,需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

PT100溫度傳感器具有多種優(yōu)點(diǎn),其中之一就是它的響應(yīng)速度非常快。這意味著它能夠快速地檢測(cè)溫度變化并及時(shí)反饋給控制系統(tǒng),以便進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。此外,PT100溫度傳感器還具有良好的線性特性,使得它可以對(duì)溫度進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量,以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求。

不同型號(hào)的PT100溫度傳感器在測(cè)量范圍、精度、響應(yīng)速度和耐用性等方面具有差異,需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行選擇。例如,在測(cè)量極低溫度的情況下,需要選擇能夠在-200℃以下正常工作的傳感器;而在測(cè)量高溫的情況下,則需要選擇能夠在850℃以上正常工作的傳感器。同時(shí),為了保障傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性,還需要根據(jù)使用環(huán)境和使用條件進(jìn)行合理的保養(yǎng)和維護(hù)。

責(zé)任編輯:David

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