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1、-常用温度传感器比较-第 4 页 常用温度传感器比较一 接触式温度传感器1. 热电偶：（1） 测温原理:两种不同成分的导体（称为热电偶丝或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电动势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表连接，显示出热电偶所产生的热电动势，通过查询热电偶分度表，即可得到被测介质温度。（2） 测温范围： 常用的热电偶从-50+1600均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269（如金铁镍铬），最高可达
2、+2800（如钨-铼）。（3） 常用热电偶型号：（4） 实例：T型热电偶，测温范围-40350，详细信息见T型热电偶实例。2. 热电阻：（1） 测温原理:热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即：Rt=Rt01+（t-t0）式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0）时对应电阻值；为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为：Rt =AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于
3、半导体材料的结构的常数。（2） 测温范围：金属热电阻一般适用于-200500范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。 半导体热敏电阻测温范围只有-50300左右, 且互换性较差，非线性严重，但温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上）。（3） 常用热电阻：目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。中国最常用的有R0=10、R0=100和R0=1000等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100
4、、Pt1000；铜电阻有R0=50和R0=100两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。（4） 实例：Pt100为正温度系数热敏电阻传感器，测量范围-200850，允许温度偏差值0.15+0.002|t|，最小置入深度200mm，最大允许电流5mA,详细信息见Pt100实例。3. 集成温度传感器：模拟式温度传感器：（1） 原理：将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上，具有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点。（2） 常见模拟式温度传感器：电压输出型： LM3911、LM335、LM45、AD22103。电流
5、输出型： AD590。（3） 实例： LM135235335系列是美国国家半导体公司（NS）生产的一种高精度易校正的集成温度传感器，是电压输出型温度传感器，工作特性类似于齐纳稳压管。该系列器件灵敏度为10mV/K，具有小于1的动态阻抗，工作电流范围从400A到5mA，精度为1，LM135的温度范围为-55+150，LM235的温度范围为-40+125，LM335为-40+100。封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。详细信息见LM135，235，335.pdf。AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为330V
6、，可以承受44V正向电压和20V反向电压，测温范围为-55+150，输出电流为223A423A，输出电流变化1A相当于温度变化1，最大非线性误差为0.3，响应时间仅为20s，重复性误差低至0.05，功耗约为2mW,输出电流信号的传输距离可达到1km以上，作为一种高阻电流源，最高可达20M，所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差,适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。详细信息见AD590.pdf。数字式温度传感器：（1） 原理：将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的数字信号，使用方便，但响应速度较慢（100ms数量级）。（2
7、） 实例：DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线”接口的数字式温度传感器，供电电压范围为35.5V，测温范围为-55+125，可编程的912位分辨率，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，出厂设置默认为12位，在12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。详细信息见DS18B20中文资料.pdf。二 非接触式温度传感器常用红外温度传感器比较：传感器型号测温范围典型应用OTP-538F2S-40+500医学（耳温机），家庭设施（吹风机等）TS105-1-20100（精确度： -0.450.08 %/K）红外测温仪，非接触温度测量，移动物体温度测量TS105-2-20100温度计，微波炉，室内空调，高温计，汽车环境控制TS118-1跟处理电路相关（普通-20300）无接触温度测量，移动物体温度测量，温度控制，火灾报警TS118-3跟处理电路相关（普通-20300）无接触温度测量，温度控制，火灾报警，气候控制系统TSEV010300（精确度：0.1）家庭，医疗，汽车，安全，工业