常用的溫度傳感器有哪些,常用的溫度傳感器有哪些類型,優(yōu)缺點(diǎn)


1、常用的溫度傳感器有哪些類型,優(yōu)缺點(diǎn)
你好,溫度傳感器有四種主要類型: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。熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環(huán)境干擾信號(hào)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(cè)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(xì)無(wú)關(guān),用非常細(xì)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(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度,可以測(cè)量快速變化的過(guò)程。
2、溫度傳感器的種類有哪些?
1、熱電偶傳感器
熱電偶是一種感溫元件,是一種儀表。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。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)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeckeffect)。
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(RTD)
RTD通常用鉑金、銅或鎳。這幾種金屬的電阻-溫度關(guān)系如圖所示,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。
RTD是目前最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器。它的線性度優(yōu)于熱電偶和熱敏電阻。但RTD也是響應(yīng)速度較慢而且價(jià)格比較貴的溫度傳感器。因此RTD最適合對(duì)精度有嚴(yán)格要求,而速度和價(jià)格不太關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域。
4、IC溫度傳感器
(1)模擬集成溫度傳感器
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是在20世紀(jì)80年代問(wèn)世的,它是將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上、可完成溫度測(cè)量及模擬信號(hào)輸出功能的專用IC。模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一(僅測(cè)量溫度)、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。
(2)數(shù)字輸出傳感器
數(shù)字溫度傳感器是在20世紀(jì)90年代中期問(wèn)世的。它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶。目前,國(guó)際上已開(kāi)發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器(或寄存器)和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。智能溫度傳感器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量,適配各種微控制器(MCU);并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能的,其智能化和諧也取決于軟件的開(kāi)發(fā)水平。
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溫度傳感器的選用注意
1、被測(cè)對(duì)象的溫度是否需記錄、報(bào)警和自動(dòng)控制,是否需要遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳送;
2、測(cè)溫范圍的大小和精度要求;
3、測(cè)溫元件大小是否適當(dāng);
4、在被測(cè)對(duì)象溫度隨時(shí)間變化的場(chǎng)合,測(cè)溫元件的滯后能否適應(yīng)測(cè)溫要求;
5、被測(cè)對(duì)象的環(huán)境條件對(duì)測(cè)溫元件是否有損害;
6、價(jià)格如保,使用是否方便。
3、溫度傳感器有哪幾種類型
溫度傳感器通常按照輸出信號(hào)分類,有輸出電阻信號(hào)、電流信號(hào)、電壓信號(hào)、數(shù)字信號(hào)如485等幾種。
常用的電阻信號(hào)溫度傳感器有正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)兩種,正溫度系數(shù)常用的是鉑電阻溫度傳感器,負(fù)溫度系數(shù)常用的是熱敏電阻。
PT100鉑電阻溫度傳感器
電流信號(hào)常用的溫度變送器輸出4-20毫安信號(hào),電壓0-5V、0-10V都比較常見(jiàn),輸出485信號(hào)也就是總線溫度傳感器,輸出數(shù)字信號(hào)的還有DS18B20等溫度傳感器。
輸出485信號(hào)總線溫度傳感器
溫度傳感器的選型要根據(jù)后端電路,溫度傳感器的輸出信號(hào)要和采集器或者顯示表的要求匹配。
4、常用的溫度傳感器類型有哪些呢?
溫度傳感器有四種,分別為熱敏電阻傳感器、電熱偶傳感器、溫度傳感器、鉑熱電阻溫度傳感器和數(shù)字輸出傳感器。
熱敏電阻傳感器
熱敏電阻是一種傳感器電阻,其電阻值隨著溫度的變化而改變。按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。正溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而增大,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而減小,它們同屬于半導(dǎo)體器件。
電熱偶傳感器
熱電偶傳感器是工業(yè)中使用最為普遍的接觸式測(cè)溫裝置。這是因?yàn)闊犭娕季哂行阅芊€(wěn)定、測(cè)溫范圍大、信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)忍攸c(diǎn),并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。熱電偶能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)換為電信號(hào),并且輸出直流電壓信號(hào),使得顯示、記錄和傳輸都很容易。
溫度傳感器
溫度傳感器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。進(jìn)入21世紀(jì)后,溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。
鉑熱電阻溫度傳感器
鉑電阻溫度傳感器是用來(lái)測(cè)量空氣、土壤和水的溫度傳感器。該傳感器由精密級(jí)鉑熱電阻元件和經(jīng)特殊工藝處理的防護(hù)套組成,并用四芯屏蔽信號(hào)電纜線從敏感元件引出用于測(cè)量,可以采用四線測(cè)量法測(cè)量,以減少導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。鉑電阻溫度傳感器具有極佳的可互換性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,應(yīng)用于氣象和環(huán)保等部門。
數(shù)字輸出傳感器
數(shù)字傳感器是指將傳統(tǒng)的模擬式傳感器經(jīng)過(guò)加裝或改造A/D轉(zhuǎn)換模塊,使之輸出信號(hào)為數(shù)字量(或數(shù)字編碼)的傳感器,主要包括:放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、通訊接口、溫度測(cè)試電路等。
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