浅谈温度传感器的原理与类型

发布时间:2018-11-07  发布者:利坤电子

一、温度传感器的原理
  温度传感器主要是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。有不少元件、材料以及传感器外壳的特性都会随着温度的变化而变化,所以说能作为温度传感器的材料应该说是比较多的。温度传感器会随温度变化而引起物理参数变化的有:电阻、膨胀、电容、而磁性能、电动势、频率、光学特性及热噪声等等,温度传感器是上业生产中的一种传感器。它将物体的温度转化为电信号输出,它具有结构简单,测量范围宽,稳定性好、等优点。不同的温度传感器制作方法不同,常见的有热敏电阻、热电偶和集成型产品。并且从测量方式可分为接触式和非接触式两种类型。现在的温度传感器不仅温度信号输出,还可以集成湿度测量,信号输出也由原来的单一信号变成多样化的输出形式,可以进行远距离通信,数据可以根据需要进行记录、上限报警和自控控制等多种功能。
  二、温度传感器的主要类型
  温度传感器有四种主要类型:热电偶;热敏电阻;电阻温度检测器(RTD);IC温度传感器:包括模拟输出和数字输出两种类型。
  (1)热电阻式:热敏电阻由于体积小,,民期稳定性好等特点在医学的温度测量中使用非常广泛。可在珠状或薄片状的热敏电阻外加保护管套,例如将珠状热敏电阻封装在硬塑料、玻璃或金属套管中,用来测量口腔或直肠温度。薄片状的热敏电阻很适合测量皮肤温度,近年来发展的薄膜型热敏电阻可以做得非常薄,只有十几纳米,用它做测温元件,将有很好的发展前景。
  (2)热电偶式:当有两种不同的金属组成回路时,若两个触点的温度不同,则回路中就有电流通过,称为温差电效应。热电偶传感器就是利用温差电现象制成的热敏传感器。它具有测温范围宽、性能稳定、准确等优点,在医学应用广泛。
  (3)电阻温度检测器(RTD)精度且具有中等线性度,他们特别稳定,并且有多种配置,但他们的上作温度只能达到400℃左右,它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外接参考源。
  (4)IC温度传感器:包括模拟输出和数字输出两种类型。模拟输出IC温度传感器具有很高的线性度(如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、(大约1%)、小尺寸和高分辨率。它们的不足之处在于温度范围有限(55℃~+150℃),并且需要一个外部参考源。数字输出IC温度传感器带有一个内置参考源,它们的响应速度也相当慢(100ms数量级)。虽然它们固有地会自身发热,但可以采用自动关闭和单次转换模式使其在需要测量之前将IC设置为低功耗状态,从而将自身发热降到。IC温度传感器具有很高的线性,低系统成本,集成复杂的功能,能够提供一个数字输出,并能够在一个相当有用的范围内进行温度测量。

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