如何選擇正確的溫度傳感器

簡(jiǎn)介

       最廣泛測量的物理參數是溫度。無(wú)論在加工工業(yè)應用還是在實(shí)驗室環(huán)境中，準確測量溫度是成功的關(guān)鍵環(huán)節。醫療應用、實(shí)驗室材料研究、電氣/電子元件研究、生物學(xué)研究、地質(zhì)學(xué)研究和電氣產(chǎn)品設備熱性能分析需要準確的溫度測量。

       有許多不同類(lèi)型的傳感器可用于溫度測量。最常見(jiàn)的三種溫度傳感器是電阻溫度檢測器（RTD）、熱電偶（TC）和熱敏電阻。它們具有的特定工作參數會(huì )使其更適于某些應用。固態(tài)傳感器也可用于中等溫度范圍應用，并且具有內建信號調理和容易連接的優(yōu)點(diǎn)——在某些情況下帶直接數字串行接口。由于這種傳感器不在本文的討論范圍之內，所以不作不詳細介紹。

選擇一款溫度傳感器

       當選擇溫度傳感器時(shí)有許多問(wèn)題需要考慮。首先，要考慮應用類(lèi)型。要測量器件的什么參數？是室內還是外殼中的環(huán)境溫度？具有塑料或金屬封裝的電子元件能否耐高壓？或者要測量熾熱的鋼錠？或者汽車(chē)引擎的某個(gè)部分，例如進(jìn)氣口或排氣口？上述某些考慮會(huì )由于環(huán)境和安全因素、每顆傳感器的成本預算以及傳感器到儀器的距離來(lái)決定傳感器的選擇。

       接下來(lái)要考慮的是預計溫度測量的量程。汽車(chē)引擎模塊在完全預熱后溫度能到100oC以上。大多數熱電偶能測量此溫度范圍，并且此類(lèi)應用最常見(jiàn)的是K型熱電偶。另一方面，陶瓷燒窯可以達到好幾百攝氏度。N型適合于較高的溫度，因為它們既穩定又耐高溫氧化。在刻度的另一端，超導器件在接近幾個(gè)開(kāi)爾文（或剛剛高于絕對零度或-273oC）的極低溫度下實(shí)現超導電性，因此傳感器必須能經(jīng)受超導體工作的冰點(diǎn)以下的氣溫。具有較高輸出（約68uV/C）的E型熱電偶可能比較合適，因為它們
非常適于低溫工作。表1給出了TC及其量程的總結。

       另一個(gè)考慮是用于安裝傳感器的可用區域，以便充分地測量待測溫度。待測器件必須具有足夠空間用于安裝所選的傳感器。例如，集成電路是微型電子器件，因此傳感器的正確選擇取決于待測參數、IC封裝或引腳框架或芯片本身。大多數傳感器具有多種形狀和尺寸，其中一定有一種符合應用要求。電隔離的RTD以良好的尺寸、隔離度和準確度可能是IC微型電子電路的最佳選擇。

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