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传感器温度测量怎么测,什么性能的传感器可以温度测量?

发布时间:2023-05-11 17:49:05人气:

  温度是一种物理量表达冷热。它是热能的表现,存在于所有物质中,当一个物体与另一个更冷或更热的物体接触时,它是热量发生的来源,一种能量流动。温度测量用温度计。温度计以各种温标进行校准,这些温标历来使用各种参考点和测温物质进行定义。这可能是意料之中的,因为大多数物理、电子、化学、机械和生物系统都会受到温度的影响。某些化学反应、生物过程甚至电子电路在有限的温度范围内表现最佳。

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  温度是最常测量的变量之一,因此有多种检测它的方法也就不足为奇了。温度感测可以通过与热源直接接触或远程进行,而不是使用辐射能与热源直接接触。当今市场上有各种各样的温度传感器,包括热电偶、电阻温度检测器(RTD)、热敏电阻、红外和半导体传感器。下面介绍的是温度传感器怎么处理,温度传感器如何测量,温度传感器测量需要使用哪些器件?请看5种测量温度的传感器:


  1、热电偶:它是一种温度传感器,由两端连接两种不同的金属制成。连接端称为热结。这些不同金属的另一端称为冷端或冷结。冷端形成在热电偶材料的最后一点。如果热端和冷端之间存在温差,则会产生一个小电压。该电压称为EMF(电动势),可以测量并反过来用于指示温度。


  2、RTD是一种温度传感设备,其电阻随温度变化。通常由铂制成,尽管由镍或铜制成的设备并不少见,但RTD可以采用许多不同的形状,如绕线、薄膜。要测量RTD两端的电阻,请施加恒定电流,测量产生的电压,并确定RTD电阻。RTD对温度曲线表现出相当线性的电阻在它们的工作区域内,任何非线性都是高度可预测和可重复的。PT100 RTD评估板使用表面贴装RTD来测量温度。外部2、3或4线制PT100也可用于测量偏远地区的温度。RTD使用恒流源进行偏置。为了减少由于功率耗散引起的自热,电流幅度要适中。图中所示电路为恒流源,使用参考电压、一个放大器和一个PNP晶体管。


  3、热敏电阻:与RTD类似,热敏电阻是一种温度感应器件,其电阻值随温度而变化。然而,热敏电阻是由半导体材料制成的。电阻的确定方式与RTD相同,但热敏电阻表现出高度非线性的电阻与温度曲线。因此,在热敏电阻的工作范围内,我们可以看到非常小的温度变化会导致很大的电阻变化。这使得高度敏感的设备成为设定点应用的理想选择。


  4、半导体传感器:它们分为不同类型,如电压输出、电流输出、数字输出、电阻输出硅和二极管温度传感器。现代半导体温度传感器在约55C至+150C的工作范围内提供高精度和高线性度。内部放大器可以将输出调整为方便的值,例如10mV/C。它们还可用于宽温度范围热电偶的冷端补偿电路。下面给出了有关此类温度传感器的简要详细信息。


  5、IC传感器:IC传感器有多种温度传感器IC可用于简化尽可能广泛的温度监测挑战。这些硅温度传感器在几个重要方面与上述类型显着不同。首先是工作温度范围。温度传感器IC可以在-55C至+150C的标称IC温度范围内工作。第二个主要区别是功能。


  硅温度传感器是一种集成电路,因此可以在与传感器相同的封装内包含大量的信号处理电路。无需为温度传感器ICS添加补偿电路。其中一些是具有电压或电流输出的模拟电路。其他人将模拟检测电路与电压比较器结合起来提供警报功能。其他一些传感器IC将模拟感测电路与数字输入/输出和控制寄存器相结合,使其成为基于微处理器的系统的理想解决方案。


  数字输出传感器通常包含温度传感器、模数转换器(ADC)、两线数字接口和用于控制IC操作的寄存器。温度是连续测量的,可以随时读取。如果需要,主机处理器可以指示传感器监控温度并在温度超过编程限制时将输出引脚置于高电平(或低电平)。也可以对下阈值温度进行编程,当温度下降到该阈值以下时,可以通知主机。因此,数字输出传感器可用于在基于微处理器的系统中进行可靠的温度监测。


  上述温度传感器具有三个端子,需要最大5.5 V电源。这种类型的传感器由根据温度工作以改变电阻的材料组成。电路检测到这种电阻变化并计算出温度。当电压升高时,温度也会升高。

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