溫度傳感器的對(duì)比分析

1熱電偶
       熱電偶是把兩根不同的金屬的一-端焊接在一起構(gòu)成檢測(cè)端(即熱端),，另一端斷開(即冷端),，用導(dǎo)線與儀表相連接,，如圖1所示,。熱端放在需要測(cè)量溫度的目標(biāo)物體上，構(gòu)成-一個(gè)閉合回路,。熱電偶是--種自發(fā)電式傳感器,，無需外加電源。熱電偶可以直接測(cè)量溫度,。由于兩種金屬材質(zhì)不同，電子密度也不同,，因而有電子擴(kuò)散產(chǎn)生,，穩(wěn)定均衡后則產(chǎn)生了電勢(shì)差。當(dāng)兩端存在溫度差時(shí),，回路中就會(huì)有電流產(chǎn)生,，繼而有熱電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)的值也就可以得到溫度值,，通過電氣儀表將電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為被測(cè)介質(zhì)的溫度,。熱電偶可以被看作是- -種能量轉(zhuǎn)換器，它可以將熱能轉(zhuǎn)換為電能,。值得注意的是,在實(shí)際測(cè)量中，當(dāng)熱電偶的冷端溫度不 是0℃時(shí),，必須對(duì)其冷端進(jìn)行溫度補(bǔ)償修正,。
   
       熱電偶的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面:①熱電偶的性能很穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度比較好,，使用方便，使用壽命比較長;②精度高,，熱電偶與被測(cè)物體直接接觸,，不受中間介質(zhì)的干擾;③熱響應(yīng)時(shí)間快，熱電偶對(duì)溫度改變的反響靈敏;④熱電偶的測(cè)量溫度范圍比較大,，從-40 ℃~+ 1600 ℃都可以連續(xù)測(cè)溫。
2熱電阻式溫度傳感器
       熱電阻式傳感器“是根據(jù)導(dǎo)電物體的電阻率隨其溫度的改變而改變的溫度電阻效應(yīng)原理而制作的傳感器,，主要包含熱電阻和熱敏電阻兩種,。熱電阻式溫度傳感器的測(cè)量精度很高,、性能比較穩(wěn)定，魯棒性好,。具有以下優(yōu)點(diǎn):①電阻的溫度系數(shù)很大;②靈敏度非常高;③體積比較小;④響應(yīng)快;⑤其阻值的范圍為1 M~10M,，可以自由選擇;⑥測(cè)量電路非常簡(jiǎn)單;⑦制作成本低?；谝陨线@些優(yōu)點(diǎn)，熱電阻式溫度傳感器正在逐漸取代傳統(tǒng)溫度傳感器,。熱電阻式溫度傳感器主要包括熱電阻和熱敏電阻兩種,。
       熱電阻主要針對(duì)被測(cè)范圍是中低溫區(qū)的情況，測(cè)溫原理是依據(jù)金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的升高而增加這-特點(diǎn)來進(jìn)行測(cè)溫的,。熱電阻大多數(shù)是由純金屬材料制作而成，其中應(yīng)用廣泛的是鉑和銅,。
熱敏電阻的測(cè)溫原理是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度改變而改變的特性,。熱敏電阻可以分為正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻、負(fù)溫度系數(shù)( NTC)熱敏電阻以及臨界溫度電阻器(℃TR)這三類,。PT℃是指電阻率隨著溫度的升高急劇增加的熱敏電阻,。正溫度系數(shù)的熱敏電阻作為測(cè)溫工具,，主要用途有:電冰箱壓縮機(jī)的起動(dòng)電路、防止電動(dòng)機(jī)電流過大而產(chǎn)生過熱現(xiàn)象的保和限流電路,，以及裝在干燥器上作為恒溫開關(guān)。NTC是指電阻率隨著溫度的升高而比較緩慢勻速減少的熱敏電阻,。主要用在電子產(chǎn)品中測(cè)量微波的功率,、對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)、補(bǔ)償以及控制,。除用作溫度傳感器，熱敏電阻還可以用作氣體傳感器濕度傳感器等,。各種熱敏電阻的特性如圖2所示,。
   
3集成溫度傳感器
       集成溫度傳感器是集溫度敏感元件、偏置電路,、放大模塊,、運(yùn)算模塊以及補(bǔ)償電路于- -體的溫度傳感器,，利用微電子技術(shù)以及集成工藝將這幾個(gè)模塊集成在一個(gè)芯片上。集成溫度傳感器具有測(cè)量溫度精度比較高,、體積小,、重量輕,、性能好,、響應(yīng)速度比較快、輸出阻抗低,，并且可以與數(shù)字電路直接相連,。但集成溫度傳感器的缺點(diǎn)是其工作溫度范圍比較小(-55℃~+150℃),。集成溫度傳感器功耗小,，可以做成小型封裝產(chǎn)品,，在健身跟蹤,、可佩戴產(chǎn)品,、數(shù)據(jù)記錄儀等方面都有廣泛應(yīng)用,。
4結(jié)語
       由于不同的溫度傳感器有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，我們?cè)谑褂脮r(shí)會(huì)根據(jù)具體需求選擇合適的,、性價(jià)比高的,，不過溫度傳感器的數(shù)字化和正確化終究是未來的趨勢(shì),。