數(shù)字溫度傳感器工作原理

溫度傳感器簡介：溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的主要部分，按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。熱電阻是中低溫區(qū)較常用的一種溫度檢測器。熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。其主要特點(diǎn)是測量精度高、性能穩(wěn)定。熱電阻中鉑熱電阻的測量精確度是較高的，它不僅普遍應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。家用空調(diào)中的溫度傳感器，能精確調(diào)控室溫，讓人們享受舒適的居住環(huán)境。數(shù)字溫度傳感器工作原理

非接觸式溫度測量：非接觸式溫度傳感器就是其敏感元件與被測對象不用接觸，而是通過利用被測物體自身向外輻射的紅外能量來實(shí)現(xiàn)對被測物體溫度的監(jiān)測，顯示被測物體的溫度值。非接觸式溫度測量任何物體受熱后都會(huì)有一部分熱量轉(zhuǎn)變成輻射能（又稱為熱輻射），溫度越高，輻射到周圍的能量也就越多，而且兩者之間滿足一定的函數(shù)關(guān)系。由于非接觸式溫度測量是利用了物體的熱輻射，故常常也成為輻射式溫度測量。主要在化工、石油天然氣、消費(fèi)電子、能源和電力、汽車電子、金屬礦業(yè)等場景有所應(yīng)用。廣東微型溫度傳感器作用通過數(shù)據(jù)記錄功能，許多現(xiàn)代溫度傳感器能夠追蹤歷史數(shù)據(jù)，便于分析趨勢。

邏輯輸出溫度傳感器：在許多應(yīng)用中，我們并不需要嚴(yán)格測量溫度值，只關(guān)心溫度是否超出了一個(gè)設(shè)定范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號，啟動(dòng)或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)備，此時(shí)可選用邏輯輸出式溫度傳感器。邏輯輸出型溫度傳感器：設(shè)定一個(gè)溫度范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號，啟動(dòng)或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)備，此時(shí)可選用邏輯輸出式溫度傳感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型表示。模擬溫度傳感器：常見的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型。

溫度傳感器的原理：溫度傳感器的原理是利用物質(zhì)的熱電效應(yīng)、電阻效應(yīng)、熱敏電阻效應(yīng)、熱電阻效應(yīng)、熱電偶效應(yīng)、紅外線吸收效應(yīng)等原理，將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號。其中，熱敏電阻效應(yīng)是溫度傳感器應(yīng)用較為普遍的原理之一。熱敏電阻效應(yīng)是指在一定溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度變化而變化的現(xiàn)象。熱敏電阻材料有兩種類型：正溫度系數(shù)（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)（NTC）。正溫度系數(shù)材料的電阻值隨溫度升高而升高，負(fù)溫度系數(shù)材料的電阻值隨溫度升高而降低。熱敏電阻材料普遍應(yīng)用于溫度傳感器中，例如鉑電阻溫度傳感器（PT100）、銅電阻溫度傳感器（CU50）、鎳電阻溫度傳感器（NI100）等。許多現(xiàn)代智能手機(jī)配備了溫度傳感器，用于環(huán)境監(jiān)測和健康管理應(yīng)用。

以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點(diǎn)介紹。熱電偶：熱電偶是溫度測量中較常用的溫度傳感器。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，也是較便宜的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構(gòu)成，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。不過，電壓和溫度間是非線性關(guān)系，溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系，因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量，并利用測試設(shè)備軟件或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓-溫度變換，以較終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數(shù)據(jù)采集器均有內(nèi)置的測量了運(yùn)算能力。簡而言之，熱電偶是較簡單和較通用的溫度傳感器，但熱電偶并不適合高精度的測量和應(yīng)用。氣象站的溫度傳感器，收集大氣溫度數(shù)據(jù)，為天氣預(yù)報(bào)提供依據(jù)。熱電偶溫度傳感器探頭

集成溫度傳感器體積小、功耗低，普遍應(yīng)用于各類電子設(shè)備的溫度監(jiān)測。數(shù)字溫度傳感器工作原理

如何避免誤差：1、熱阻誤差：高溫時(shí)，如保護(hù)管上有一層煤灰，塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時(shí)溫度示值比被測溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，以減小誤差。2、熱惰性引入的誤差：由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進(jìn)行快速測量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測量滯后，用熱電偶檢測出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測量滯后越大，熱電偶波動(dòng)的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差別也就越大。數(shù)字溫度傳感器工作原理