熱電偶是由兩根一端焊接在一起的不同金屬導(dǎo)線構(gòu)成的,參考點(也稱為冷端補償點)處的溫度用于補償由鐵-銅結(jié)點和康銅-銅結(jié)點產(chǎn)生的誤差。熱電偶兩種金屬的連接點被放置到需要進行溫度測量的目標(biāo)板上。這種配置方式會在兩根導(dǎo)線的非焊接端之間產(chǎn)生與所有結(jié)點的溫度存在函數(shù)關(guān)系的電壓。
熱電偶通常成本低、耐用性好,并且具有比其他溫度傳感器更小的體積,但是彎曲、延伸或擠壓使材料承受的任何應(yīng)力都會使溫度梯度特性改變。從不利因素方面看,此類溫度傳感器具有非常低的輸出信號,這就給后續(xù)的信號調(diào)理電路提出更多的要求。由于具有寬溫度范圍、堅固耐用和價格低廉等優(yōu)點,熱電偶常常是被選擇的對象。但其在系統(tǒng)中很難實現(xiàn)較高的精度和較好的線性度,因此在要求高精度的場合中,其他溫度傳感器可能是更好的選擇。
RTD(電阻式溫度探測器)是一種由鉑、鎳或銅等金屬材料構(gòu)成的阻性元件。根據(jù)選定的金屬,就可以預(yù)測出其阻值隨溫度的變化量。鉑的電阻率比其他任何金屬都高,所以使用這種材料制成的元件的物理尺寸更小。這一點使其在關(guān)心空間的應(yīng)用中占有優(yōu)勢,此外它還具有較好的溫度響應(yīng)。而且鉑材料受環(huán)境污染的影響較小,銅卻很容易被腐蝕,造成長期的穩(wěn)定性問題。在所有由不同材料構(gòu)建的類型中,鉑RTD最適合絕對精度和可重復(fù)性至關(guān)重要的精密應(yīng)用。
如需提高監(jiān)控精度,則可選擇熱敏電阻作為溫度傳感器。熱敏電阻分為NTC和PTC兩種。NTC(負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻由陶瓷與過渡金屬(錳、鈷、銅和鎳)氧化物組合而成,采用電流激勵,具有負(fù)溫度系數(shù),并且重復(fù)性和線性度都很好。這些與溫度有關(guān)的半導(dǎo)體電阻可在-80~450攝氏度的范圍內(nèi)工作,在采用合適封裝的情況下,其電阻會隨溫度變化持續(xù)改變。熱敏電阻的阻值隨溫度的變化程度要大于RTD,因此在系統(tǒng)中具有較好的靈敏度。
集成電路溫度傳感器為解決溫度測量問題提供了另一種選擇。集成電路硅溫度傳感器具有便于用戶識別的輸出格式,便于安裝到PCB裝配環(huán)境中的優(yōu)點。作為一種集成電路,硅溫度傳感器可以將其他集成電路方便地在同一塊硅片上實現(xiàn),這一優(yōu)點可允許將傳感器信號調(diào)理電路中最具挑戰(zhàn)性的部分放在IC芯片內(nèi)部。因此,來自傳感器的輸出信號,比如大電壓信號、電流或數(shù)字信號,能夠很容易的與電路中的其他元件進行接口。
來源:互聯(lián)網(wǎng)
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