如果您要(yào)進行可靠的溫度測量,就需要為您的應用選(xuǎn)擇(zé)正(zhèng)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(yòng)的(de)溫度傳感器。
1 熱電偶
熱電偶是溫度測量(liàng)中常用的傳感器。其(qí)主要好處是(shì)寬溫度範圍和適應(yīng)各種大(dà)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(liǎng)條不同金屬線構成。當熱電(diàn)偶(ǒu)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(jiān)是非線性關係,溫度(dù)由於電壓和溫度是(shì)非(fēi)線性關係,因(yīn)此需要為參考溫(wēn)度(Tref)作二次(cì)測量,並利用測(cè)試(shì)設備軟件和∕或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變(biàn)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,但熱偶並不適合高精度的應用。
2 熱敏電阻
熱敏電阻是用(yòng)半導體(tǐ)材料, 大多為負溫度係數,即阻值隨(suí)溫度增加而降低(dī)。溫度變化會造成大的阻值改變,因此它是靈敏的(de)溫度(dù)傳感器。但熱敏電阻的線性度差,並且與生產工藝有很(hěn)大關係。製造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。熱敏電阻體積非常小(xiǎo),對溫度(dù)變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小(xiǎo)尺寸也使(shǐ)它對自熱誤差為敏感。
熱敏電阻在兩(liǎng)條線上測量的是絕 對溫度, 有較(jiào)好的精度,但它比熱偶(ǒu)貴, 可測溫度範(fàn)圍也小於(yú)熱(rè)偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為(wéi)5kΩ,每1℃的溫度改變造(zào)成200Ω的電阻變(biàn)化。注意10Ω的引線電阻***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(liàng)的電(diàn)流控(kòng)製應用。尺寸小對於有空間要求的應用是有(yǒu)利的,但須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻體積(jī)小是優點,它能很快穩定,不會造成(chéng)熱負載。不過也(yě)因此很不結實,大(dà)電流會造成自熱。由於熱敏電阻(zǔ)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(děng)於電流平方與(yǔ)電阻的積。因此要使(shǐ)用(yòng)小的電流源。如果熱敏電阻(zǔ)暴露在高熱中,將導(dǎo)致永 久性的損壞。