2024年9月20日

温度感应器有哪些种类,各有什么特点

温度都是生活中常见的精确测量自变量之一,因而精确测量它方法有很多,包含触碰和非接触。相对应的传感器也有许多,今天小编就来简易归类介绍一下。

1.红外线温度感应器

红外感应是一种无线电波,应具有电磁波及能见光一样的实质。红外感应的光的波长在0.76~100μm间,坐落于电磁波与能见光中间。任何物体,只需它温度比零下273.15度提高,就无一例外地发射出红外感应。因而,根据对物件本身辐射源的红外动能的检测,便可清晰地测量它的表面温度,这便是红外线辐射测温所依据的客观性基本。

红外线温度感应器可以测量一个点的温度,典型应用便是红外体温枪;也可以做成一个阵型开展红外成像,例如红外热成像仪。他们特点就是非接触迅速温度测量,在一些不方便触碰温度测量的场所十分可用。

2.热电偶

热电偶是工业上常用的一种温度感应器。它的工作原理是两个不同成分材质电导体构成闭合回路,当两头存有温度梯度方向时,回路中便会有电流通过,这时两边中间就出现了电动势——热电动势,这就叫做塞贝克效应。

热电偶依照金属材料热电极材料的不同能够分为以下几种类型:

热电偶有以下特点:

温度相同的情况下,不同种类的热电偶所产生的热电动势也不尽相同,但这一只跟热电池材料相关,与热电偶长短、孔径不相干。

当热电偶的种类确认后,其热电动势只跟热电偶工作端与冷端温度差相关,假如热电偶空气冷却温度不会改变,则热电动势是工作端温度的单值函数公式。但实际上使用中,空气冷却温度不太可能保持一致,因而一般都需要开展冷端补偿,也就是你要一种其它类型的温度传感器测量冷端温度。许多用以热电偶信号检测的AD处理芯片早已在外部搭载了温度感应器,可以用于冷端补偿。

3.热电偶(RTD)

热电偶(RTD)是一种温度感应器件,一般由铂、镍或铜做成,尤其以铂热电阻较为常见(PT100/PT1000)。RTD可以采取很多各种形状,比如缠线,塑料薄膜,它电阻器随温度而线形转变。以PT100为例子,它在0℃时电阻值为100Ω,温度每多(降低)1度,电阻值提升(降低)0.385Ω。检测范围可以达到-200℃~ 850℃

通过测量电阻值就可以实现温度精确测量,常用的有恒流电源法、工作电压比例法、电桥法等。应用的时候需要注意穿过传感器电流量不能太大,不然也会产生自发热危害检测精度。

4.热敏电阻器

热敏电阻器也是一种感应器电阻器,但是和RTD不一样的是,它一般采用锰,钴,铀等结构陶瓷做成,是一种半导体元器件。依照温度指数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度指数热敏电阻器(NTC)。它电阻值一般非常大,并且与温度的关系是非线性的,一般通过查表法去进行温度精确测量。

特点是,在一定范围内敏感度非常高,温度系数比RTD大几十倍,所以可以完成较高分辨率的温度精确测量。

此外,正温度指数热敏电阻器(PTC)按照其特性,还可用于电源的过电流保护。

5.温度传感器芯片

处理芯片类别的温度感应器可以分为两种:模拟量输入和数字输出。模拟量输入的一般电压或电压信号,与温度正相关,例如AD590,输出电压随温度转变,系数为1 μA/K。LMT90,电压数据信号,系数为 10.0mV/°C 。数字输出比较常见的有DS18B20,单总线接口,也有一些I2C、Uart等插口的芯片。

处理芯片类温度感应器一般是通过PN结温度特性来完成的,晶体二极管或三极管的PN结结电压值随温度而变化的。比如硅管的PN结结电流在温度每上升1℃时,降低-2mV。通过这种特性再根据脉冲调制电源电路封装形式成处理芯片。这些感应器的特点就是温度测量范畴比较小,一般在-40℃~125℃以内,精度屏幕分辨率很有限,能够满足生活当中一般要求。

结束语

上面介绍的是几个常见类别的传感器特性,后边会让每一种感应器使用方法开展具体的介绍,敬请关注。