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淺談溫度傳感器的原理、類型及發展

  溫度傳感器是工業生產中最常見的一種傳感器。它將物體的溫度轉化為電信號輸出,它具有結構簡單,測量範圍寬,穩定性好、精度高等優點。不同的溫度傳感器製作方法不同,常見的有熱敏電阻、熱電偶和集成型產品。其發展大體經曆了從分體式、模擬集成到智能型階段。現在的溫度傳感器不僅溫度信號輸出,還可以集成濕度測量,信號輸出也由原來的單一信號變成多樣化的輸出形式,可以進行遠距離通信,數據可以根據需要進行記錄、上限報警和自控控製等多種功能。


  熱電偶有標準熱電偶和非標準熱電偶兩種,標準熱電偶嚴格遵循熱電勢與溫度之前的關係,並有統一的分度號,其誤差也在允許範圍之內。非標準熱電偶通常是根據特殊測量需要製作而成的,它沒有測量範圍上沒有統一的標準,也沒有分度號。

  熱電阻用得最多的當屬鉑電阻和銅熱電阻,鉑電阻測量溫度範圍更大,精度更高。鉑電阻和銅熱電阻其電阻和溫度變化值都有統一的標準。Rt=R0[1+α(t-t0)],它隻跟初始溫度和材料溫度係數有關。

  現在用的智能集成型溫度傳感器采用單片機技術,裏麵裝有多位模數信號轉換器,其測量精度更高,分辨力更是高達0.03度,裏麵還可以集成日曆時鍾,實現多種測量模式之間切換,輸出更具規範化和標準化,可以有效抑製周圍環境對溫度信號輸出的幹擾,使得測量值更加精確。

  溫度傳感器輸出的溫度不是待測物現在的溫度,通常會有一定的誤差。對於需要精確測量的場合,需選用響應速度更快的傳感器。在測量過程要保護要探頭,探頭的壽命遠遠低於整個測量係統的壽命,當輸出不正確的時候要及時更換。在響應時間要求不高的場合,可以用專用套管將探頭包裹起來,主要可以延長探頭的使用時間,不過這樣會影響測量精度,兩者之間需權衡好。很多熱敏電阻表麵都有塗敷層,要保護塗敷層不被損壞,塗敷層具有傳溫和保護裏麵元件的作用,可以防潮防腐蝕。
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