溫度傳感器測溫原理及發(fā)展趨勢
2012-09-13
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，傳感技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。從17世紀初伽利略發(fā)明溫度計開始，人們開始利用溫度進行測量。真正把溫度變成電信號的傳感器是1821年由德國物理學家賽貝發(fā)明的，這就是后來的熱電偶傳感器。五十年以后，另一位德國人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計。在半導體技術(shù)的支持下，本世紀相繼開發(fā)了半導體熱點偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。
溫度傳感器熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。溫度傳感器熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造溫度傳感器熱電阻。
熱電阻是工業(yè)常用溫度傳感器熱電阻感溫元件從溫度傳感器熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過溫度傳感器熱電阻阻值的變化來測量的，因此，溫度傳感器熱電阻的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。熱電阻鎧裝溫度傳感器熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，最小可達φmm。端面溫度傳感器熱電阻端面溫度傳感器熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向溫度傳感器熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。熱電阻隔爆型溫度傳感器熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型溫度傳感器熱電阻可用于Bla~B3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險場所的溫度測量。
根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律相繼開發(fā)了聲學溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。智能溫度傳感器是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試的結(jié)晶。目前，國際上已開放出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內(nèi)部包含溫度傳感器、A/D傳感器、信號處理器、存儲器和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器、隨機存取器和只讀存取器。智能溫度傳感器能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器，并且可通過軟件來實現(xiàn)測試功能，其智能化取決于軟件的開發(fā)水平。
隨著未來科技的發(fā)展，溫度傳感器將向著更加智能，功能更加強大的方向發(fā)展。溫度傳感器的應(yīng)用范圍將更加廣闊。
溫度傳感器熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。溫度傳感器熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造溫度傳感器熱電阻。
熱電阻是工業(yè)常用溫度傳感器熱電阻感溫元件從溫度傳感器熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過溫度傳感器熱電阻阻值的變化來測量的，因此，溫度傳感器熱電阻的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。熱電阻鎧裝溫度傳感器熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，最小可達φmm。端面溫度傳感器熱電阻端面溫度傳感器熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向溫度傳感器熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。熱電阻隔爆型溫度傳感器熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型溫度傳感器熱電阻可用于Bla~B3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險場所的溫度測量。
根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律相繼開發(fā)了聲學溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。智能溫度傳感器是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試的結(jié)晶。目前，國際上已開放出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內(nèi)部包含溫度傳感器、A/D傳感器、信號處理器、存儲器和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器、隨機存取器和只讀存取器。智能溫度傳感器能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器，并且可通過軟件來實現(xiàn)測試功能，其智能化取決于軟件的開發(fā)水平。
隨著未來科技的發(fā)展，溫度傳感器將向著更加智能，功能更加強大的方向發(fā)展。溫度傳感器的應(yīng)用范圍將更加廣闊。
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