發(fā)布時(shí)間:2023-02-24
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溫度傳感器是最常用的傳感器之一,在計(jì)算機(jī),汽車,廚房電器,空調(diào)和家用恒溫器等設(shè)備中,我們都能看見(jiàn)溫度傳感器的身影。
1、熱敏電阻
熱敏電阻(即,THERM人RES iStor的)是一種溫度感測(cè)裝置,其電阻是其溫度的函數(shù)。
熱敏電阻有兩種類型:PTC(正溫度系數(shù))和NTC(負(fù)溫度系數(shù))。PTC熱敏電阻的電阻隨溫度升高而增加。相反,NTC熱敏電阻的電阻隨溫度升高而減小,這種類型的熱敏電阻似乎是
最常用的熱敏電阻
值得注意的是,熱敏電阻的電阻與其溫度之間的關(guān)系是非常非線性的。
R 25C是室溫(25°C)下熱敏電阻的標(biāo)稱電阻。該值通常在數(shù)據(jù)表中提供。
β(β)是開(kāi)爾文中熱敏電阻的材料常數(shù)。該值通常在數(shù)據(jù)表中提供。
T是熱敏電阻的實(shí)際溫度,單位為攝氏度。
但是,有兩種簡(jiǎn)單的技術(shù)可用于線性化熱敏電阻的行為,即電阻模式和電壓模式。
電阻模式線性化
電阻模式線性化將普通電阻與熱敏電阻并聯(lián)。如果在室溫下電阻的值與熱敏電阻的值相同,則線性化區(qū)域?qū)⒃谑覝刈笥覍?duì)稱。
電壓模式線性化電壓模式線性化使熱敏電阻與形成分壓器電路的普通電阻器串聯(lián),該分壓器電路必須連接到已知的,固定且穩(wěn)定的電壓基準(zhǔn)V REF。
這種配置的作用是產(chǎn)生在整個(gè)溫度范圍內(nèi)呈線性的輸出電壓。并且,類似于電阻模式線性化,如果電阻器的值等于室溫下熱敏電阻的電阻,則線性化區(qū)域?qū)⒃谑覝馗浇鼘?duì)稱。
2、熱電偶
熱電偶通常用于測(cè)量較高的溫度和較大的溫度范圍。
熱電偶的工作原理是任何受熱梯度作用的導(dǎo)體都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小的電壓,這種現(xiàn)象被稱為Seebeck效應(yīng)。產(chǎn)生的電壓的大小取決于金屬的類型。Seebeck效應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用涉及兩種異種金
屬,它們?cè)谝欢讼噙B,在另一端分開(kāi)??梢酝ㄟ^(guò)非結(jié)端導(dǎo)線之間的電壓來(lái)確定結(jié)點(diǎn)的溫度。
因使用的金屬材料不同,熱電偶有多種類型。其中,合金組合已變得流行,并且所需的組合受包括成本,可用性,化學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性等因素的驅(qū)動(dòng)。不同的類型的金屬組合,適用于不同
的應(yīng)用,用戶通常根據(jù)所需的溫度范圍和靈敏度來(lái)選擇它們。
3、電阻溫度檢測(cè)器電阻溫度檢測(cè)器,也稱為電阻溫度計(jì)。RTD與熱敏電阻類似,因?yàn)樗鼈兊碾娮钑?huì)隨溫度變化。但是,RTD不需要像熱敏電阻那樣使用對(duì)溫度變化敏感的特殊材料,而是
使用繞制由陶瓷或玻璃制成的芯線的線圈。(RTD)
RTD導(dǎo)線為純材料,通常為鉑,鎳或銅,并且該材料具有精確的電阻-溫度關(guān)系,用于確定測(cè)得的溫度。
4、模擬溫度計(jì)IC
替代在分壓器電路中使用熱敏電阻和固定值電阻器的替代方案是模擬低壓溫度傳感器,例如Analog Devices的TMP36。與熱敏電阻相反,該模擬IC提供的輸出電壓幾乎是線性的。在-40
至+125°C的溫度范圍內(nèi),斜率為10mV/°C,精確至±2°C。
5、數(shù)字溫度計(jì)IC數(shù)字溫度設(shè)備更加復(fù)雜,但它們可能非常準(zhǔn)確。同樣,它們可以簡(jiǎn)化您的總體設(shè)計(jì),因?yàn)槟?shù)轉(zhuǎn)換發(fā)生在溫度計(jì)IC內(nèi)部,而不是諸如微控制器之類的獨(dú)立設(shè)備。例如,
Maxim Integrated的DS18B20的精度為±0.5°C,溫度范圍為-55°C至+125°C。
而且,某些數(shù)字IC可以配置為從其數(shù)據(jù)線中收集能量,從而允許僅使用兩條線(即數(shù)據(jù)/電源和地線)進(jìn)行連接。