溫度感測器怎麼使用

溫度感測器怎麼使用，溫度感測器是指能感受一定的溫度並能轉換成可用輸出訊號的感測器，按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，還有其他的分類。那麼你知道溫度感測器怎麼使用嗎？

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1、溫度感測器的使用方法與步驟

接觸式溫度感測器在定製的時候要設計好安裝方式，特別是對溫度感測器的靈敏度要求比較高的尤其要注意與生產廠家的溝通，兩隻一模一樣的溫度感測器可能因安裝方式的不同靈敏度相差甚遠。比如測物體表面溫度如果安裝不到位，測到的往往是物體表面附近空氣的溫度。科學安裝是得到準確溫度資料的重要保證。

其次，接觸式溫度感測器要嚴格保證在允許的量程範圍內工作，長時間超出量程範圍工作輕者會造成溫度感測器引線外皮加速老化，重者會使晶片損壞。工作溫度超限是造成溫度感測器使用壽命不長的重要原因。超出量程範圍有的感測器會採集不到資料，有的採集到的資料會有偏差。

要注意所用的顯示錶或者採集器等上級儀表能支援溫度感測器的精度，否則高精度溫度感測器不能發揮出高精度的優勢。

溫度感測器要儘量保證導線沒有接頭，特別是輸出電阻訊號的溫度感測器，線阻會造成資料偏差。

2、溫度感測器注意事項

1、熱惰性引入的誤差：由於熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落後於被測溫度的變化，在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應儘可能採用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時，甚至可將保護管取去。

2、絕緣變差而引入的誤差：如熱電偶絕緣了，保護管和拉線板汙垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾，由此引起的誤差有時可達上百度。

3、安裝不當引入的誤差：不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內，當用熱電偶測量管內氣體溫度時，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。

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溫度感測器有哪幾種

我們每天都使用溫度感測器來控制建築物的溫度、調節水溫以及控制冰箱。溫度感測器在許多其他行業應用中也至關重要，例如消費、醫療和工業電子產品。

每個行業的應用可能有不同的溫度感測需求。差異性包括測量物件（空氣、質量或液體）、測量位置（內部或外部）以及測量的溫度範圍、測量方式分接觸方式和非接觸方式。

現代電子產品中最常用的溫度感測器有四種：熱電偶、RTD（電阻溫度檢測器）、熱敏電阻和基於半導體的積體電路 (IC)。按照響應性和準確度從高到低分別是：1、負溫度係數 (NTC) 熱敏電阻，2、電阻溫度檢測器 (RTD)，3、熱電偶，4、基於半導體的感測器

本文重點介紹這四種主要型別的'溫度感測器、每種型別的注意事項、優點和缺點。

熱敏電阻

熱敏電阻類似於 RTD，因為溫度變化會導致可測量的電阻變化。熱敏電阻通常由聚合物或陶瓷材料製成。在大多數情況下，熱敏電阻更便宜，但也不如 RTD 準確。大多數熱敏電阻有兩線配置。熱敏電阻具有特定型別的電阻器，它比其他溫度感測器改變其物理電阻更大。

NTC（負溫度係數）熱敏電阻是溫度測量應用中最常用的熱敏電阻。NTC 熱敏電阻的電阻隨著溫度升高而降低。熱敏電阻具有非線性的溫度電阻關係。這需要進行重大修正才能正確解釋資料。使用熱敏電阻的一種常見方法（如圖所示）是熱敏電阻和固定值電阻器形成一個分壓器，其輸出由 ADC 數字化。

它們的電阻與 RTD 一樣指定，但熱敏電阻呈現非線性電阻-溫度圖。因此，它可以在工作範圍內為非常小的溫度變化提供大的電阻變化。這使其成為一種高度靈敏的儀器，是高科技和設定點應用的理想選擇。

熱敏電阻通常由陶瓷材料製成，例如覆蓋在特定玻璃表面的錳、鎳或鈷的氧化物。與其他型別相比，它們的特殊優勢是準確性、可重複性和對溫度變化的快速響應。

大多數熱敏電阻具有負溫度係數（NTC）；也就是說，當溫度升高時，它們的電阻會降低。但是，其中有幾種型別具有正溫度係數 (PTC)。

NTC 熱敏電阻在低溫下提供更高的電阻。根據其 RT 表，隨著溫度的升高，電阻逐漸下降。由於每° C的電阻變化很大，微小的變化會準確反映。NTC熱敏電阻的輸出由於其指數性質而呈非線性；但是，它可以根據其應用進行線性化。玻璃封裝熱敏電阻的有效工作範圍為 -50 至 250 ° C ，標準熱敏電阻的有效工作範圍為150 ° C。

隨著溫度的變化，任何金屬的電阻也會發生變化。這種電阻差異是 RTD 溫度感測器的基礎。RTD 是具有明確定義的電阻與溫度特性的電阻器。鉑是用於製造 RTD 的最常見和最準確的材料，當然也有鎳和銅製成的溫度感測器。圖中所示電路是恆流源，採用參考電壓，一個放大器，一個PNP電晶體。

鉑 RTD 也稱為 PRTD。它們通常在 0°C 時具有 100 Ω 和 1000 Ω 電阻。它們分別稱為 PT100 和 PT1000。

使用鉑 RTD 是因為它們對溫度變化提供近乎線性的響應，它們穩定且準確，它們提供可重複的響應，並且它們具有較寬的溫度範圍。RTD 因其準確性和可重複性而經常用於精密應用。

RTD 元件通常具有較高的熱質量，因此對溫度變化的響應比熱電偶慢。訊號調理在 RTD 中很重要。它們還需要激勵電流流過 RTD。如果知道這個電流，就可以計算出電阻。

配置包括兩線、三線和四線選項。當引線長度足夠短以至於電阻不會顯著影響測量精度時，兩線選項很有用。三線制增加了一個承載激勵電流的 RTD 探頭。這提供了一種消除導線電阻的方法。四線是最準確的，因為單獨的力和感測引線消除了線電阻的影響。MAX31865為每種配置提供專用的 RTD 訊號調理電路，解析度為 15 位，並提供加速 PT100 和 PT1000 RTD 設計的解決方案

熱電偶

熱電偶是最常用的溫度感測器型別。它們用於工業、汽車和消費應用。熱電偶是自供電的，可以在很寬的溫度範圍內工作，並且具有快速的響應時間。

熱電偶是通過將兩條不同的金屬線連線在一起製成的。這會導致塞貝克效應。塞貝克效應是兩種不同導體的溫差在兩種物質之間產生電壓差的現象。正是這種電壓差可以測量並用於計算溫度。

有幾種型別的熱電偶由各種不同的材料製成，允許不同的溫度範圍和不同的靈敏度。不同的型別由指定的字母區分。最常用的是K型。

熱電偶的一些缺點包括測量溫度可能具有挑戰性，因為它們的輸出電壓小，需要精確放大，對長導線上的外部噪聲的敏感性以及冷端。冷端是熱電偶線與訊號電路的銅跡線相遇的地方。這會產生另一個需要補償的塞貝克效應，稱為冷端補償。

基於半導體的溫度感測器

基於半導體的溫度感測器通常整合到積體電路(IC) 中。這些感測器使用兩個相同的二極體，它們具有溫度敏感的電壓與電流特性，用於監測溫度的變化。它們提供線性響應，但在基本感測器型別中精度最低。這些溫度感測器在最窄的溫度範圍（-70 ° C 至 150 ° C）內的響應速度也最慢。

基於半導體的溫度感測器 IC 有兩種不同的型別：本地溫度感測器和遠端數字溫度感測器。本地溫度感測器是通過使用電晶體的物理特性測量其自身晶片溫度的 IC。遠端數字溫度感測器測量外部電晶體的溫度。

本地溫度感測器可以使用模擬或數字輸出。模擬輸出可以是電壓或電流，而數字輸出可以採用多種格式，例如 IC、SMBus、1-Wire 和序列外設介面 (SPI)。本地溫度感測器感應印刷電路板上的溫度或其周圍的環境空氣。MAX31875是一款極小的本地溫度感測器，可用於多種應用，包括電池供電應用。

遠端數字溫度感測器通過使用電晶體的物理特性像本地溫度感測器一樣工作。不同之處在於電晶體遠離感測器晶片。一些微處理器和 FPGA 包括一個雙極感應電晶體，用於測量目標 IC 的管芯溫度。

日常生活中的溫度感應

溫度感測器對日常生活至關重要。這些重要的技術可以測量物體或系統散發的熱量。給出的測量值使我們能夠從物理上感知溫度的變化。溫度感測器的一個重要作用是預防。 溫度感測器檢測何時出現設定的高點，從而有時間採取預防措施。

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如何正確使用溫度感測器--溫度感測器用途

溫度是表徵物體冷熱程度的物理量，是工農業生產過程中一個很重要而普遍的測量引數。溫度的測量及控制對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到非常重要的作用。由於溫度測量的普遍性，溫度感測器的數量在各種感測器中居首位，約佔50%。

溫度感測器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化，所以能作溫度感測器的材料相當多。溫度感測器隨溫度而引起物理引數變化的有：膨脹、電阻、電容、而電動勢、磁效能、頻率、光學特性及熱噪聲等等。隨著生產的發展，新型溫度感測器還會不斷湧現。

安裝不當引入的誤差

如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等，換句話說，熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應為保護管直徑的8～10倍;熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質致使爐內熱溢位或冷空氣侵入，因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性;

熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應儘可能避開強磁場和強電場，所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內，當用熱電偶測量管內氣體溫度時，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。

如何正確使用溫度感測器--挑選溫度感測器

如果要進行可靠的溫度測量，首先就需要選擇正確的溫度儀表，也就是溫度感測器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中最常用的溫度感測器。