温度传感器科普(下)

2019-07-05

    根据传感器材料和电子元件的特点,可分为热电阻和热电偶两类。

    1.热阻

    热敏电阻是半导体材料,大部分是负温度系数,即电阻随温度升高而降低。

    温度变化会引起较大的电阻变化,所以它是最敏感的温度传感器。但热敏电阻的线性度很差,与生产工艺有很大关系。

    热敏电阻也有自己的测量技能。热敏电阻体积小是一种优点,它可以快速稳定,不会引起热负荷。但是,它也很弱,大电流会引起自热。由于热敏电阻是一种电阻器件,其上的任何电流源都会因功率而发热。功率等于电流和电阻平方的乘积。所以使用一个小的电流源。如果热敏电阻暴露在高温下,会造成永久性损坏。

    2. 热电偶式温度计

    热电偶是温度测量中最常用的温度传感器。其主要优点是温度范围宽,适应各种大气环境,且强、低价格、无电源,而且价格最便宜。热电偶是最简单、最通用的温度传感器,但它不适合于高精度的测量和应用。

    根据温度传感器输出信号的方式,大致可分为三类:数字温度传感器、逻辑输出温度传感器和模拟温度传感器。

    1.数字温度传感器

    采用硅工艺生产的数字温度传感器和PTAT结构。这种半导体结构具有精确和良好的温度相关输出特性。

    2.逻辑输出温度传感器

    在许多应用中,我们不需要严格测量温度。我们只关心温度是否超过设定的范围。一旦温度超过设定范围,我们会发出警报信号,启动或关闭风扇、空调、加热器或其他控制装置。此时,我们可以选择逻辑输出温度传感器。

    3.模拟温度传感器

    模拟温度传感器,如热电偶、热敏电阻、电阻式温度检测器等,在某些温度范围内线性度较差,需要冷端补偿或引线补偿;热惯性大,响应时间慢。与集成模拟温度传感器相比,具有灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点。它还将驱动电路、信号处理电路和必要的逻辑控制电路集成到一个单片集成电路中。具有体积小、使用方便的优点。