温度传感器的概念及类型

　　温度传感是石化，汽车，航空航天和国防，消费电子等行业最敏感的特性或参数之一。这些传感器安装在设备中，目的是在给定的一组要求中准确有效地测量介质的温度。

　　温度传感器在许多应用中起着重要作用。例如，保持特定温度对于用于制造医疗药物，加热液体或清洁其他设备的设备至关重要。对于这些应用，检测电路的响应性和准确性对于质量控制至关重要。

　　然而，更频繁地，温度检测是预防可靠性的一部分。例如，虽然设备实际上可能不会执行任何高温活动，但系统本身可能存在过热风险。这种风险来自特定的外部因素，例如恶劣的操作环境或内部因素，如电子设备的自热。通过检测何时发生过热，系统可以采取预防措施。在这些情况下，温度检测电路必须在应用的预期工作温度范围内可靠。

　　温度传感是石化，汽车，航空航天和国防，消费电子等行业最敏感的特性或参数之一。这些传感器安装在设备中，目的是在给定的一组要求中准确有效地测量介质的温度。

　　设计稳健的温度检测电路并不一定非常昂贵。低成本检测电路也不必在响应性和准确性上做出妥协。本文着眼于可用的不同类型的温度检测技术以及各自提供的技术。它还探讨了各种应用的要求，以及工程师如何设计针对其特定需求而优化的温度检测电路。

　　温度传感器类型

　　温度检测是所有先进形式的温度控制和补偿的基础。温度检测电路本身监测环境温度。然后，它可以通知系统实际温度，或者，如果检测电路更智能，则何时发生温度控制事件。当超过特定的高温阈值时，系统可以采取预防措施来降低温度。一个例子是打开风扇。

　　类似地，温度检测电路可以用作温度补偿功能的核心。考虑一个系统，如液体测量设备。在这种情况下，温度直接影响测量的体积。通过考虑温度，系统可以补偿不断变化的环境因素，使其能够可靠和一致地运行。有四种常用的温度传感器类型：

　　1.负温度系数（NTC）热敏电阻

　　热敏电阻是一种热敏电阻，具有与温度变化相关的大的，可预测的，精确的电阻变化。 NTC热敏电阻在低温下提供非常高的电阻。 随着温度升高，电阻迅速下降。由于NTC热敏电阻每° C的电阻变化如此大，因此温度的微小变化反映速度非常快且精度高（0.05至1.5 ° C）。由于其指数性质，NTC热敏电阻的输出需要线性化。的有效操作范围为-50至250 °下进行玻璃封装热敏电阻或150 °下的标准。

　　2.电阻温度检测器（RTD）

　　RTD，也称为电阻温度计，通过将RTD元件的电阻与温度相关联来测量温度。 RTD由薄膜组成，或者为了更高精度，包裹在陶瓷或玻璃芯周围的导线。最精确的RTD采用铂金制造，但成本较低的RTD可采用镍或铜制造。然而，镍和铜不那么稳定或不可重复。铂RTD提供相当线性的输出，在-200至600 ° C 范围内具有高精度（0.1至1 ° C）。在提供最高精度的同时，RTD也往往是最昂贵的温度传感器。

　　3.热电偶

　　该温度传感器类型由两根不同金属的导线连接在一起。这两点之间的变化电压反映了温度的成比例变化。 热电偶是非线性的，在用于温度控制和补偿时需要转换，通常使用查找表来完成。 精度低，为0.5℃至5 °。然而，它们在整个操作最宽的温度范围内，从-200℃至1750 ° C.

　　4.基于半导体的传感器

　　基于半导体的温度传感器放置在集成电路（IC）上。这些传感器实际上是两个相同的二极管，具有温度敏感电压和电流特性，可用于监测温度变化。它们提供线性响应，但在1 ° C至5 ° C时具有最低的基本传感器类型的精度。它们在最窄的温度范围（-70 ° C至150 °）内响应速度最慢（5 s至60 s）C）。