如何挑選正確的溫度傳感器？

熱敏電阻在兩條線(xiàn)上測量的是絕對溫度， 有較好的精度，但它比熱偶貴， 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時(shí)的阻值為5kΩ，每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線(xiàn)電阻僅造成可忽略的0.05℃誤差。它非常適合需要進(jìn)行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的，但必須注意防止自熱誤差。

2.1 測量技巧

熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn)，它能很快穩定，不會(huì )造成熱負載。不過(guò)也因此很不結實(shí)，大電流會(huì )造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件，任何電流源都會(huì )在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中，將導致永久性的損壞。

3 鉑電阻溫度傳感器

與熱敏電阻相似，鉑電阻溫度傳感器(RTD)也是用鉑制成的熱敏感電阻。當通過(guò)測量電壓計算RTD溫度時(shí)，數字萬(wàn)用表用已知電流源測量該電流源所產(chǎn)生的電壓。這一電壓為兩條引線(xiàn)(Vlead)上的壓降加RTD上的電壓(Vtemp)。例如，常用RTD的電阻為100Ω，每1℃僅產(chǎn)生0.385Ω的電阻變化。如果每條引線(xiàn)有10Ω電阻，就將造成26℃的測量誤差，這是不可接受的。所以應對RTD作4線(xiàn)歐姆測量。

RTD是最精確和最穩定的溫度傳感器 ，它的線(xiàn)性度優(yōu)于熱偶和熱敏電阻。但RTD也是最慢和最貴的溫度傳感器。因此RTD最適合對精度有嚴格要求，而速度和價(jià)格不太關(guān)鍵的應用領(lǐng)域。

3.1 測量技巧

·使用5mA電流源會(huì )因自熱造成2.5℃的溫度測量誤差。因此把自熱誤差減到最小是極為重要的。

·4線(xiàn)測量更為精確，但需要兩倍的引線(xiàn)和兩倍的開(kāi)關(guān)。

4 溫度IC

溫度集成電路(IC)是一種數字溫度傳感器 ，它有非常線(xiàn)性的電壓M電流-溫度關(guān)系。有些IC傳感器甚至有代表溫度、并能被微處理器直接讀出的數字輸出形式。

4.1 兩類(lèi)具有如下溫度關(guān)系的溫度IC

·電壓IC: 10 mV/K。

·電流IC: 1μA/K。

溫度IC 的輸出是非常線(xiàn)性的電壓M℃。實(shí)際產(chǎn)生的是電壓MKelvin，因此室溫時(shí)的1℃輸出約為3V。溫度IC需要有外電源。通常溫度IC是嵌入在電路中而不用于探測。

溫度IC缺點(diǎn)是溫度范圍非常有限， 也存在同樣的自熱、不堅固和需要外電源的問(wèn)題?？傊?，溫度IC提供產(chǎn)生正比于溫度的易讀讀數方法。它很便宜，但也受到配置和速度限制。

4.2 測量技巧

·溫度IC 體積較大，因此它變化慢，并可能造成熱負載。

·把溫度IC用于接近室溫的場(chǎng)合。這是它最流行的應用。雖然測量范圍有限，但也能測量150℃的高溫。

5 結語(yǔ)

我們已討論了各類(lèi)常用溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。如果您了解必須的權衡，為您的應用仔細選擇正確的傳感器，您就能避免常見(jiàn)的缺憾而實(shí)現可靠的溫度測量。