在工業(yè)生產(chǎn)中,溫度傳感器常用于監(jiān)測機(jī)器和設(shè)備的溫度,以確保它們在正常工作范圍內(nèi)運(yùn)行。那么,工業(yè)溫度傳感器有哪些呢?今天就來給大家科普一下。
溫度傳感器(Temperature Sensor)是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分,品種繁多,按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,目前工業(yè)上常用的溫度傳感器有四類,分別為熱電偶、熱電阻RTD、熱敏電阻及集成電路溫度傳感器。
熱電偶——測量范圍廣、性價(jià)比高
熱電偶(thermocouple)是把兩種不同材料的金屬(金屬A和金屬B)的一端連接起來,當(dāng)熱電偶一端受熱時(shí),熱電偶電路中就有電勢差?捎脺y量的電勢差來計(jì)算溫度。如下圖:
它是溫度測量中最常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境,而且結(jié)實(shí)、價(jià)低,無需供電,也是最便宜的。
熱電偶型溫度傳感器具有量程大、成本低、響應(yīng)速度快、耐久性好等特點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的溫度測量。不過,它們也存在著輸出電壓小、容易遭受來自導(dǎo)線環(huán)路的噪聲影響以及漂移較高的缺陷。
簡而言之,熱電偶是最簡單和最通用的溫度傳感器,但它并不適合高精度的的測量和應(yīng)用。
熱電阻RTD——最穩(wěn)定精確
RTD通常由鉑制成,所以RTD也叫鉑電阻,也有部分是由鎳或銅制成的,電阻隨溫度而變化,只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓涂梢詼y量出溫度。RTD可以采用許多不同的形狀,例如繞線,薄膜等。
RTD是最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器,它的線性度優(yōu)于熱偶和熱敏電阻。
因此RTD最適合對精度有嚴(yán)格要求的應(yīng)用領(lǐng)域。
熱敏電阻——尺寸小巧,響應(yīng)快
熱敏電阻通常由陶瓷材料制成,例如鍍在玻璃中的鎳、錳或鈷的氧化物,這使得它們很容易損壞。原理是金屬隨著溫度變化,其電阻值也發(fā)生變化,對于不同金屬來說,溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號。
熱敏電阻因?yàn)椴捎玫氖前雽?dǎo)體,所以大多是負(fù)溫度系統(tǒng),即阻值隨溫度增加而降低,而溫度小的變化會造成大的阻值改變,因此它是最靈敏的溫度傳感器。
但熱敏電阻線性度極差,表現(xiàn)出高度非線性電阻-溫度曲線。熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應(yīng)快,對自熱誤差極為敏感,精度較高,但需要使用電流源,測溫范圍較小,價(jià)格也較高。
集成IC
IC型溫度傳感器(溫度集成電路)是一種數(shù)字溫度傳感器,它有非常線性的電壓/電流—溫度關(guān)系。
集成的溫度傳感器可以輕松解決-55至200ºC溫度范圍內(nèi)的大部分溫度感測難題。因?yàn)闇囟菼C需要有外電源,所以通常嵌入在電路中,而不用于獨(dú)立探測。
使用IC傳感器有許多好處,包括:功耗低;可提供小型封裝產(chǎn)品(有些尺寸小到0.8mm×0.8mm);還可在某些應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)低器件成本。此外,由于IC傳感器在生產(chǎn)測試過程中都經(jīng)過校準(zhǔn),因此沒有必要進(jìn)一步校準(zhǔn),使用起來非常便捷。它們通常用于健身跟蹤應(yīng)用、可佩戴式產(chǎn)品、計(jì)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車應(yīng)用。(來源:明治傳感器)
來源:中國工業(yè)新聞網(wǎng)