目前主要有热敏电阻、双金属片、集成化半导体温度传感器和热电偶四大类。热敏电阻,其根据电阻材料随温度的变化而影响材料的电阻率随之相应变化的原理实现温度传感的,其特点是工作温度范围广,成本低、但线性差,误差较大,适用于温控精度要求不高的场合。热电偶是根据两个不同导体或半导体在不同的温度下之间产生电动势的所谓的温差发电效应产生的传感器,其并非真正意义上的温度传感器,但它对温差敏感。工作温度超限是造成温度传感器使用寿命不长的重要原因。温度传感器要尽量保证导线没有接头,特别是输出电阻信号的温度传感器,线阻会造成数据偏差。
目前主要有热敏电阻、双金属片、集成化半导体温度传感器和热电偶四大类。
热敏电阻(其中分正温度和负温度特性两类),其根据电阻材料随温度的变化而影响材料的电阻率随之相应变化的原理实现温度传感的,其特点是工作温度范围广,成本低、但线性差,误差较大,适用于温控精度要求不高的场合。
双金属片通常是将两片不同的金属叠在一起,根据不同金属的热膨胀率的差异,导致双金属机构产生于温度变化相对应的形变的原理做成的,其特点的温度范围大,但精度极低。
集成化半导体温度传感器是由硅二极管和运算放大器组成的,是三端器件,其根据硅二极管正向压降随温度的升高而线性降低的原理,由于线性降低的线性精度虽然良好,但变化值微小,所以要通过运算放大器线性放大,另外,通过改变运算放大器的负反馈电阻的值,实现输出不同电压变化范围的各规格产品,以适应不同设备的要求。其特点是精度高,热惯性小,响应快,输出负载能力大(抗电磁干扰能力强),成本较高,温度适用范围小。
热电偶是根据两个不同导体或半导体在不同的温度下之间产生电动势的所谓的温差发电效应产生的传感器,其并非真正意义上的温度传感器,但它对温差敏感。
美的空调有挂机和柜式两种。挂机的温度传感器一般在过滤网下面,而常规机柜的温度传感器在内部机组的风轮旁边,只有你打开脸才能看到。空调有两种:1。室内环境温度传感器:主要检测室内环境温度,控制空调的启停。2.内盘管传感器:主要检测内盘管温度,冬季防冷风,外盘管除霜。(其中有一部分是外机管除霜)夏季,内机防冻。传感器的基本探头通常有三个:一个是温控探头,位于空调室内机进风口的过滤网内(柜式机组在风机外面,通过挂机固定在蒸发器上);一个是空调制热时的冷风探头,放在室内机的蒸发器上;一个是空调制热自动除霜探头,在室外机冷凝器上。打开室内机的面板,取出过滤网,看到室内机的蒸发器上贴着一个小黑头。该传感器是内部单元的温度传感器。如果打开电器的盖子,温度传感器与温度传感器连接,插入到内部单元的蒸发器管中的温度传感器就是管温度传感器。不同的风格有不同的立场。挂机:室温传感器,打开室内机面板,取下滤网即可看到。与室温传感器结合的温度传感器需要打开内部单元的盖子,取下电气盒并将其插入蒸发器。机柜机:室温传感器,打开下面板,风轮旁边。温度传感器,需要完全打开内部单元,插入蒸发器。
温度传感器怎么使用
温度传感器怎么使用,温度传感器是指能感受一定的温度并能转换成可用输出信号的传感器,按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,还有其他的分类。那么你知道温度传感器怎么使用吗?
温度传感器怎么使用1
1、温度传感器的使用方法与步骤
接触式温度传感器在定制的时候要设计好安装方式,特别是对温度传感器的灵敏度要求比较高的尤其要注意与生产厂家的沟通,两只一模一样的温度传感器可能因安装方式的不同灵敏度相差甚远。比如测物体表面温度如果安装不到位,测到的往往是物体表面附近空气的温度。科学安装是得到准确温度数据的重要保证。
其次,接触式温度传感器要严格保证在允许的量程范围内工作,长时间超出量程范围工作轻者会造成温度传感器引线外皮加速老化,重者会使芯片损坏。工作温度超限是造成温度传感器使用寿命不长的重要原因。超出量程范围有的传感器会采集不到数据,有的采集到的数据会有偏差。
要注意所用的显示表或者采集器等上级仪表能支持温度传感器的精度,否则高精度温度传感器不能发挥出高精度的优势。
温度传感器要尽量保证导线没有接头,特别是输出电阻信号的温度传感器,线阻会造成数据偏差。
2、温度传感器注意事项
1、热惰性引入的误差:由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。
2、绝缘变差而引入的误差:如热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上百度。
3、安装不当引入的误差:不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
温度传感器怎么使用2
温度传感器有哪几种
我们每天都使用温度传感器来控制建筑物的温度、调节水温以及控制冰箱。温度传感器在许多其他行业应用中也至关重要,例如消费、医疗和工业电子产品。
每个行业的应用可能有不同的温度传感需求。差异性包括测量对象(空气、质量或液体)、测量位置(内部或外部)以及测量的温度范围、测量方式分接触方式和非接触方式。
现代电子产品中最常用的温度传感器有四种:热电偶、RTD(电阻温度检测器)、热敏电阻和基于半导体的集成电路 (IC)。按照响应性和准确度从高到低分别是:1、负温度系数 (NTC) 热敏电阻,2、电阻温度检测器 (RTD),3、热电偶,4、基于半导体的传感器
本文重点介绍这四种主要类型的'温度传感器、每种类型的注意事项、优点和缺点。
热敏电阻
热敏电阻类似于 RTD,因为温度变化会导致可测量的电阻变化。热敏电阻通常由聚合物或陶瓷材料制成。在大多数情况下,热敏电阻更便宜,但也不如 RTD 准确。大多数热敏电阻有两线配置。热敏电阻具有特定类型的电阻器,它比其他温度传感器改变其物理电阻更大。
NTC(负温度系数)热敏电阻是温度测量应用中最常用的热敏电阻。NTC 热敏电阻的电阻随着温度升高而降低。热敏电阻具有非线性的温度电阻关系。这需要进行重大修正才能正确解释数据。使用热敏电阻的一种常见方法(如图所示)是热敏电阻和固定值电阻器形成一个分压器,其输出由 ADC 数字化。
它们的电阻与 RTD 一样指定,但热敏电阻呈现非线性电阻-温度图。因此,它可以在工作范围内为非常小的温度变化提供大的电阻变化。这使其成为一种高度灵敏的仪器,是高科技和设定点应用的理想选择。
热敏电阻通常由陶瓷材料制成,例如覆盖在特定玻璃表面的锰、镍或钴的氧化物。与其他类型相比,它们的特殊优势是准确性、可重复性和对温度变化的快速响应。
大多数热敏电阻具有负温度系数(NTC);也就是说,当温度升高时,它们的电阻会降低。但是,其中有几种类型具有正温度系数 (PTC)。
NTC 热敏电阻在低温下提供更高的电阻。根据其 RT 表,随着温度的升高,电阻逐渐下降。由于每° C的电阻变化很大,微小的变化会准确反映。NTC热敏电阻的输出由于其指数性质而呈非线性;但是,它可以根据其应用进行线性化。玻璃封装热敏电阻的有效工作范围为 -50 至 250 ° C ,标准热敏电阻的有效工作范围为150 ° C。
随着温度的变化,任何金属的电阻也会发生变化。这种电阻差异是 RTD 温度传感器的基础。RTD 是具有明确定义的电阻与温度特性的电阻器。铂是用于制造 RTD 的最常见和最准确的材料,当然也有镍和铜制成的温度传感器。图中所示电路是恒流源,采用参考电压,一个放大器,一个PNP晶体管。
铂 RTD 也称为 PRTD。它们通常在 0°C 时具有 100 Ω 和 1000 Ω 电阻。它们分别称为 PT100 和 PT1000。
使用铂 RTD 是因为它们对温度变化提供近乎线性的响应,它们稳定且准确,它们提供可重复的响应,并且它们具有较宽的温度范围。RTD 因其准确性和可重复性而经常用于精密应用。
RTD 元件通常具有较高的热质量,因此对温度变化的响应比热电偶慢。信号调理在 RTD 中很重要。它们还需要激励电流流过 RTD。如果知道这个电流,就可以计算出电阻。
配置包括两线、三线和四线选项。当引线长度足够短以至于电阻不会显着影响测量精度时,两线选项很有用。三线制增加了一个承载激励电流的 RTD 探头。这提供了一种消除导线电阻的方法。四线是最准确的,因为单独的力和感测引线消除了线电阻的影响。MAX31865为每种配置提供专用的 RTD 信号调理电路,分辨率为 15 位,并提供加速 PT100 和 PT1000 RTD 设计的解决方案
热电偶
热电偶是最常用的温度传感器类型。它们用于工业、汽车和消费应用。热电偶是自供电的,可以在很宽的温度范围内工作,并且具有快速的响应时间。
热电偶是通过将两条不同的金属线连接在一起制成的。这会导致塞贝克效应。塞贝克效应是两种不同导体的温差在两种物质之间产生电压差的现象。正是这种电压差可以测量并用于计算温度。
有几种类型的热电偶由各种不同的材料制成,允许不同的温度范围和不同的灵敏度。不同的类型由指定的字母区分。最常用的是K型。
热电偶的一些缺点包括测量温度可能具有挑战性,因为它们的输出电压小,需要精确放大,对长导线上的外部噪声的敏感性以及冷端。冷端是热电偶线与信号电路的铜迹线相遇的地方。这会产生另一个需要补偿的塞贝克效应,称为冷端补偿。
基于半导体的温度传感器
基于半导体的温度传感器通常集成到集成电路(IC) 中。这些传感器使用两个相同的二极管,它们具有温度敏感的电压与电流特性,用于监测温度的变化。它们提供线性响应,但在基本传感器类型中精度最低。这些温度传感器在最窄的温度范围(-70 ° C 至 150 ° C)内的响应速度也最慢。
基于半导体的温度传感器 IC 有两种不同的类型:本地温度传感器和远程数字温度传感器。本地温度传感器是通过使用晶体管的物理特性测量其自身芯片温度的 IC。远程数字温度传感器测量外部晶体管的温度。
本地温度传感器可以使用模拟或数字输出。模拟输出可以是电压或电流,而数字输出可以采用多种格式,例如 IC、SMBus、1-Wire 和串行外设接口 (SPI)。本地温度传感器感应印刷电路板上的温度或其周围的环境空气。MAX31875是一款极小的本地温度传感器,可用于多种应用,包括电池供电应用。
远程数字温度传感器通过使用晶体管的物理特性像本地温度传感器一样工作。不同之处在于晶体管远离传感器芯片。一些微处理器和 FPGA 包括一个双极感应晶体管,用于测量目标 IC 的管芯温度。
日常生活中的温度感应
温度传感器对日常生活至关重要。这些重要的技术可以测量物体或系统散发的热量。给出的测量值使我们能够从物理上感知温度的变化。温度传感器的一个重要作用是预防。 温度传感器检测何时出现设定的高点,从而有时间采取预防措施。
温度传感器怎么使用3
如何正确使用温度传感器--温度传感器用途
温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中一个很重要而普遍的测量参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性,温度传感器的数量在各种传感器中居首位,约占50%。
温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化,所以能作温度传感器的材料相当多。温度传感器随温度而引起物理参数变化的有:膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。随着生产的发展,新型温度传感器还会不断涌现。
安装不当引入的误差
如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8~10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;
热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场,所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
如何正确使用温度传感器--挑选温度传感器
如果要进行可靠的温度测量,首先就需要选择正确的温度仪表,也就是温度传感器。其中热电偶、热敏电阻、铂电阻(RTD)和温度IC都是测试中最常用的温度传感器。
温度传感器监测材料或物体在温度变化时发生的变化。温度传感器可以检测与温度变化相对应的物理量变化。物理量可以是电阻或电压之类的任何东西。基于电能到热能的传感器使用通过导体的电流的热效应。基于热能到电能的传感器将需要温差才能运行。
温度传感可以有两种类型:接触式和非接触式。在基于接触的温度传感中,传感器将与被传感的物体物理接触。在非接触式温度传感中,传感器解释热源的辐射能。辐射能是在电磁光谱的红外部分发射的能量形式。可以使用非接触技术监测非反射性固体和液体。
1、氧传感器:当氧传感器故障时,ECU无法获取这些信息,就不知道喷射的汽油量是否正确,而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低,增加排放污染;
2、轮速传感器:它主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆,所以,就有一一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作,一般安装在每个车轮的轮毂上,而一旦传感器损坏,ABS会失效;
3、水温传感器:当水温传感器故障后,往往冷车启动时显示的还是热车时的温度信号,ECU得不到正确的信号,只能供给发动机较稀薄的混合气,所以发动机冷车不易启动,且还会伴随怠速运转不稳定,加速动力不足的问题;
4、电子油门踏板位置传感器:当传感器失效后,ECU无法测得油门位置信号,无法获得油门门踏板的正确位置,所以会出现发动机加速无力的现象,甚至出现发动机不能加速的情况;
5、进气压力传感器:进气压力传感器顾名思义就是随着发动机不同的转速负荷,感应一系列的电阻和压力变化,转换成电压信号,供ECU修正喷油量和点火正时角度。一般安装在节气门边上,假如故障了会引起点火困难、怠速不稳、加速无力等问题。
按接触方式来划分,可以分为接触式温度传感器,非接触式温度传感器;
接触式温度传感器的特点;传感器直接与被测物体接触进行温度测量,由于被测物体的热量传递给传感器,降低了被测物体温度,特别是被测物体热容量较小时,测量精度较低。因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。
非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线,从而测量物体的温度,可进行遥测。其制造成本较高,测量精度却较低。优点是不从被测物体上吸收热量;不会干扰被测对象的温度场;连续测量不会产生消耗,反应快等。
此外,还有微波测温温度传感器,噪声测温温度传感器,温度图测温温度传感器,热流计,射流测温计,核磁共振测温计,穆斯保尔效应测温计,约瑟夫逊效应测温计,低温超导转换测温计,光纤温度传感器等,这些温度传感器有的已获得应用,有的尚在研制中。
扩展资料
接触式温度传感器有;
常用热电阻范围-260~+850℃,精度0.001℃。改进后可连续工作2000h,失效率小于1%,使用期为10年。管缆热电阻测温范围为-20~+500℃,最高上限为1000℃,精度为0.5级。陶瓷热电阻 测量范围为–200~+500℃,精度为0.3,0.15级。
超低温热电阻 两种碳电阻,可分别测量–268.8~253℃-272.9~272.99℃的温度。热敏电阻器 适于在高灵敏度的微小温度测量场合使用,经济性好价格便宜。
非接触式温度传感有;
辐射高温计用来测量 1000℃以上高温,分四种,光学高温计、比色高温计、辐射高温计和光电高温计。光谱高温计 前苏联研制的YCI—I型自动测温通用光谱高温计,其测量范围为400~6000℃,它是采用电子化自动跟踪系统,保证有足够准确的精度进行自动测量。
超声波温度传感器特点是响应快(约为10ms左右),方向性强。目前国外有可测到5000℉的产品。激光温度传感器适用于远程和特殊环境下的温度测量。最高温度可达8000℃,专门用于核聚变研究。
参考资料百度百科--温度传感器
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