掌握多種類型的溫度感應器以及分別的優點和缺點
溫度感應器
溫度感應器是最常見的控制器之首。全部種類的機器設備都應用溫度感應器,包含電子計算機,小車,廚具,中央空調和(或許)家庭裝控溫器。5種最普遍的溫度感應器包含:熱敏電阻器/熱電阻/RTD(電阻器溫度探測儀)/數字溫度計IC/仿真模擬溫度表IC,文中將簡略詳細介紹列舉的每個傳感器類型。
熱敏電阻器
如名字所暗示著,熱敏電阻器(即thermal resistor)是這種溫度感測設備,其電阻器是其溫度的涵數。熱敏電阻器有二種種類:PTC(正溫度指數)和NTC(負溫度指數)。隨之溫度上升,PTC熱敏電阻器的電阻器提升。反過來,NTC熱敏電阻器的電阻器隨之溫度的上升而減少,這類種類好像是最常見的熱敏電阻器。
PTC和NTC熱敏電阻器電氣符號。關鍵的是要了解到熱敏電阻器的電阻器兩者之間溫度之間的關系是十分離散系統的。
NTC熱敏電阻器的電阻器隨溫度轉變的規范關系式給出:在· R20C是室內溫度下(20°C)熱敏電阻器的允差電阻器。該值一般在數據表中出示。· β(β)是熱敏電阻器的原材料常數,以開爾文為企業。該值一般在數據表中出示。· T是熱敏電阻器的具體溫度,企業為攝氏。殊不知,有二種簡易的技術性用以線性化熱敏電阻器的個人行為,即電阻器方式和工作電壓方式。
電阻器方式線性化
電阻器方式線性化將一切正常電阻器與熱敏電阻器串聯。假如變阻器的值與室內溫度下的熱敏電阻器的值同樣,則線性化地區將在室內溫度周邊對稱性。
工作電壓方式線性化
工作電壓方式線性化將熱敏電阻器與產生分壓電路的一般電阻器串連 - 分壓電路務必聯接到己知的,固定不動且平穩的工作電壓參照工作電壓VREF。這類配備具備造成在溫度上略微線形的輸出工作電壓的實際效果。而且,類似電阻器方式線性化,假如變阻器的值相當于室內溫度下熱敏電阻器的電阻器,那麼線性化地區將在室內溫度周邊對稱性。
熱電阻
熱電阻一般用以精確測量更高的溫度和更大的溫度范疇。
小結熱電阻的原理,一切承受熱梯度的電導體都是造成不大的工作電壓。這種行為稱之為塞貝克效應。造成的工作電壓的尺寸在于金屬材料的種類。塞貝克效應的具體運用涉及到二種不一樣的金屬材料,他們在一邊聯接并在另一頭分離。結的溫度能夠根據非結端處的輸電線中間的工作電壓來明確。
有多種類型的熱電阻。一些鋁合金組成早已越來越時興,而且需要的組成由自變量驅動器,包含成本費,易用性,物理性質和可靠性。不一樣種類最合適不一樣的運用,一般依據需要的溫度范疇和敏感度開展挑選。
電阻器溫度探測器(RTD)
電阻器溫度探測儀,也稱之為電阻器溫度表,將會是最非常容易了解的溫度感應器。RTD類似熱敏電阻器,由于他們的電阻器隨溫度而轉變。殊不知,與熱敏電阻器-RTD相同,并不是應用對溫度轉變比較敏感的材料,只是應用盤繞在由瓷器或夾層玻璃做成的芯的電磁線圈。RTD輸電線是純原材料,一般是鉑,鎳或銅,而且該原材料具備精準的電阻器 - 溫度關聯,用以明確精確測量的溫度。
仿真模擬溫度表IC
除開在分壓器電源電路中應用熱敏電阻器和固定值變阻器以外,取代解決方法可以是仿真模擬底壓溫度感應器,比如ADI企業的TMP36。與熱敏電阻器對比,該仿真模擬IC出示的輸出工作電壓基本上是線形的; 在-50到+ 250°C的溫度范圍之內,斜率為10mV /°C,精準到±2°C。盡管這種元器件十分便于應用,但他們比熱敏電阻器加電阻器組成要價格昂貴得多。
數字溫度計IC
大數字溫度機器設備更繁雜,但他們能夠高寬比精確。除此之外,他們能夠簡單化您的總體設計構思,由于模數轉換產生在溫度表IC內部,而并不是像微處理器那般的獨立機器設備。比如, Maxim Integrated 的DS18B20的精密度為±0.6°C,溫度范疇為-56°C至+ 250°C。除此之外,某些大數字IC能夠配備為從其手機充電線獲得動能,容許他們僅應用兩條線(即統計數據/開關電源和地)聯接。