如何選擇正確的溫度傳感器

簡介

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

       有許多不同類型的傳感器可用于溫度測量。最常見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(shù)會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(nèi)建信號調(diào)理和容易連接的優(yōu)點——在某些情況下帶直接數(shù)字串行接口。由于這種傳感器不在本文的討論范圍之內(nèi)，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有許多問題需要考慮。首先，要考慮應用類型。要測量器件的什么參數(shù)？是室內(nèi)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？或者汽車引擎的某個部分，例如進氣口或排氣口？上述某些考慮會由于環(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決定傳感器的選擇。

       接下來要考慮的是預計溫度測量的量程。汽車引擎模塊在完全預熱后溫度能到100oC以上。大多數(shù)熱電偶能測量此溫度范圍，并且此類應用最常見的是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(wěn)定又耐高溫氧化。在刻度的另一端，超導器件在接近幾個開爾文（或剛剛高于絕對零度或-273oC）的極低溫度下實現(xiàn)超導電性，因此傳感器必須能經(jīng)受超導體工作的冰點以下的氣溫。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。

       另一個考慮是用于安裝傳感器的可用區(qū)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(shù)、IC封裝或引腳框架或芯片本身。大多數(shù)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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