如何挑選正確的溫度傳感器
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。當通過測量電壓計算RTD 溫度時,數(shù)字萬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(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線歐姆測量。
RTD是最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器,它的線性度優(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線測量更為精確,但需要兩倍的引線和兩倍的開關(guān)。
4 溫度IC
溫度集成電路(IC)是一種數(shù)字溫度傳感器,它有非常線性的電壓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(shù)字輸出形式。
4.1 兩類具有如下溫度關(guān)系的溫度IC
·電壓IC: 10 mV/K。
·電流IC: 1μA/K。
溫度IC 的輸出是非常線性的電壓M℃。實際產(chǎn)生的是電壓MKelvin,因此室溫時的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題??傊?,溫度IC提供產(chǎn)生正比于溫度的易讀讀數(shù)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(jié)語
我們已討論了各類常用溫度傳感器的優(yōu)點和缺點。如果您了解必須的權(quán)衡,為您的應用仔細選擇正確的傳感器,您就能避免常見的缺憾而實現(xiàn)可靠的溫度測量。
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