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如何讓正確挑選溫度傳感器

    如果您要進行可靠的溫度測量,就需要為您的應用選擇正確的溫度傳感器。熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC是測試中常用的溫度傳感器。

  1 熱電偶

  熱電偶是溫度測量中常用的傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環境,而且結實、價低,無需供電,尤其便宜。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線構成。當熱電偶一端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。

  不過,電壓和溫度間是非線性關系,溫度由于電壓和溫度是非線性關系,因此需要為參考溫度(Tref)作二次測量,并利用測試設備軟件和∕或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。

    簡而言之,熱偶是簡單和通用的溫度傳感器,但熱偶并不適合高精度的應用。

  2 熱敏電阻

  熱敏電阻是用半導體材料, 大多為負溫度系數,即阻值隨溫度增加而降低。溫度變化會造成大的阻值改變,因此它是靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度差,并且與生產工藝有很大關系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小尺寸也使它對自熱誤差為敏感。

  熱敏電阻在兩條線上測量的是絕 對溫度, 有較好的精度,但它比熱偶貴, 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ,每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的,但須注意防止自熱誤差。

    熱敏電阻體積小是優點,它能很快穩定,不會造成熱負載。不過也因此很不結實,大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會在其上因功率而造成發熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中,將導致永  久性的損壞。


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