据有关部分统计,2009年我国传感器的发卖额为327亿元人平易近币,个中温度传感器占全部传感器市场的14%,重要应用于通信电子产品、家用电器、麓竽暌诡主动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等范畴。
具有卫生型卡箍式过程连接的双金属温度计TBI,针对卫生型应用中的温度测量。
(图片来源:堡盟公司)
温度传感器的特点
作为一个幻想的温度传感器,应当具备以下请求:测量范围广、精度高、靠得住性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量临盆等。但同时知足上述前提的温度传感器是不存在的,应根据应用现场灵活应用各类温度传感器。这是因为不呵9依υ度传感器具有不合的特点。
● 不呵9依υ度传感器测量范围和特点是不合的。
表1、测温传感器与测温范围分类表
● 测温的精确度与测量办法有关。
温度传感器是指能感触感染温度并能转换成可用输出旌旗灯号的传感器。温度是和仁攀类生活情况有着密切关系的一个物理量,是工业过程三大年夜参量(流量、压力、温度)之一,也是国际单位制(SI)中七个根本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题,良久以来,这方面己有多种测温元件和传感器获得普及,然则直到今天,为了适应各工业部分、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛请求,仍在赓续研发新型测温元件和传感器、新的测温办法、新的测温材料、新的市场应用。要精确地测量温度也非易事,如测温元件选择欠妥、测量办法不宜,均不克不及获得知足结不雅。
根据温度传感器的应用办法,平日分为接触测量浊接触测量两类,两种测量办法的特点如表2所示。
表2、接触测量与非接触测量测温的比较
● 不合的测温元件应采取不合的测量电路。
平日采取的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”,该测量电路要推敲清除非线性误差和热电阻导线对测量精确度的影响。“电势型测温元件测量电路”,该电路需推敲线性化和冷端补偿,旌旗灯号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”,半导体集成温度传感器是最典范的电流型温度测量元件,当电源电压变更、外接导线变更时,该电路输出电流根本不受影响,异常合适远距离测温。
温度测量的最新进展
铂薄膜温度传感器 膜厚1μm,可置于极小的测量空间,作温度场分布测量,响应时光不跨越1ms,偶丝最小直径25μm,热偶体积小于1×10-4mm3,质量小于1μg。
多色比色温度传感器 能及时求出被测物体发射率的近似值,进步辐射测温的精度。
谐明示石英音叉温度传感器 温度分辨率可达0.0009℃,精确度可达0.02℃,测量范围可达-200~260℃,线性度可达0.1~0.05%。
Z-元件构成的新型温控器件 具有电路构造简单、精度高、速度快、低功耗、低成本等特点。
集成温度传感器 应用扩散硅技巧制造,合适批量临盆,一致性好,灵敏度达11.3/℃。
深部温度测量 可用加长热电偶的办法,但应用极不便利。可采取深部温度测量特别装配,该装配有加热器、金属框、绝热层、测温元件(如热敏电阻)构成。其道理是在加热器的外面,能清除其温度梯度,并能测出其外面温度,大年夜而知道其深部温度。(end)
W-Re温度传感器 应用W-Re热电偶制造的高温传感器,能检测上限温度为2300℃,实用于还原、惰性、真空、核幅射等情况的高温测量。
智能温度传感器 应用MEMS技巧,将典范的测温元件、旌旗灯号疗养电路、带数字总线接口的微处理器组合为一整体而构成智能温度传感器体系。
● 研
英国沃森WSEN进口传感器制适应各类工业应用的测温元件和温度传感器。
● 测温技巧实现大年夜“有线”向“无线”成长。
传统的温度测量平日采取带有电缆的有线连接方法,但对于有些场合,如扭转或移动物体的温度测量、情况恶劣人员无法涉足之处、不宜采取有线的情况,跟着智能温度传感器的应用,并大年夜节俭布线成本推敲,测温技巧开端大年夜“有线”向“无线”成长。
采取无源声外面波谐振器的无线温度测量虚拟仪器体系 惹人旌旗灯号处理办法和反馈控制,降低了体系成本,进步了测量精度和测量距离,结合通用计算机平台和数据I/O板卡,经由过程软件进行灵活控制,可根据不合情况以及测量过程主动调节测量参数,实现自适应检测。当发射功率为100mW时,无线检测距离为4m处,谐振频率反复测量的不肯定度约为0.09kHz,3m处对温度测量灵敏度的不肯定度约为0.1℃。
空调用温度、湿度传感器体系 该体系有主机与分机两部分。分机按期将置于内部的温、湿度传感器所测数据以无线方法传送给主机。主机经由过程输出单位将其转换成电旌旗灯号,送给控制装配。因为分机采取电池供电,可放置在任何处所,并将控制旌旗灯号以无线方法传递,十分便利。
无线巡回检测体系 对于安装在现场的传感器测得的数据,不消巡检人员到现场目测或记录,而是经由过程无线数据收集体系,对带有无线传输模式的现场用传感器进行无线巡回检测。这种检测体系对于危险场合及高部位的检测将十分便利。
● 测温技巧实现“由获得线、由线到面、由表到里”的偏向成长。
几种重要类型的温度传感器的温度测量范围和特点,如表1所示。
多芯热电偶 传统的温度测量主如果基于“点”的温度测量,然而人们往往须要存眷全部温度场的温度分布,如全部炉窑的温度分布、扩散炉内的温场、仓库各点的温度,是以出现了多芯铠装热电偶,或用测温电缆,沿电缆线组装多支热电偶或热电阻测量“线”状温度分布。
光纤式温度分布测量技巧 光纤式温度分布测量技巧是用一支传感器就能测出线状温度分布的划时代技巧。该技巧的基来源基本理是将激光脉冲射到光狭闼楝根据达到遍地返回的散射光中斯托克及反斯托克光之比,求其温度。这种光纤式温度分布测量技巧最长可测量30Km以内的温度分布。用于测量油井大年夜地面到地下深度偏向的温度分布是很幻想的。
用辐射温度计或热像仪测量外面温度分布 对于物体外面温度的测量和控制,以前多用辐射温度计和热像仪,如用热像仪测量钢铁厂高炉外表层的温度分布,用红外辐射温度计测量水泥行业反转展转炉外面温度监督等。但如用光纤式温度分布测量技巧不仅可进步测量精度,并且可大年夜幅度降低成本。