溫度傳感器的主要類(lèi)型
溫度傳感器有四種主要類(lèi)型:熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類(lèi)型。
熱電偶應(yīng)用很廣泛,因?yàn)樗鼈兎浅?jiān)固而且不太貴。熱電偶有多種類(lèi)型,它們覆蓋非常寬的溫度范圍,從-200℃到2000℃。它們的特點(diǎn)是:低靈敏度、低穩(wěn)定性、中等精度、響應(yīng)速度慢、高溫下容易老化和有漂移,以及非線(xiàn)性。另外,熱電偶需要外部參考端。
熱敏電阻具有多種不同的封裝類(lèi)型和價(jià)位。它們體積小、易于互換和穩(wěn)定性高。它們還具有非常快的響應(yīng)速度和高輸出幅度。目前,它們的工作溫度限于150℃左右。熱敏電阻具有4%/℃的大溫度系數(shù)(TC),呈非線(xiàn)性,并且需要外部激勵(lì)源,以及具有固有的自身發(fā)熱問(wèn)題。
RTD精度極高且具有中等線(xiàn)性度。它們特別穩(wěn)定,并有許多種配置。但它們的最高工作溫度只能達(dá)到400℃左右。它們也有很大的TC,且價(jià)格昂貴(是熱電偶的4~10倍),并且需要一個(gè)外部參考源。
模擬輸出IC溫度傳感器具有很高的線(xiàn)性度(如果配合一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC可產(chǎn)生數(shù)字輸出)、低成本、高精度(大約為1%)、小尺寸和高分辨率。它們的不足之處在于溫度范圍有限(55℃~+150℃),并且需要一個(gè)外部參考源。
數(shù)字輸出IC溫度傳感器帶有一個(gè)內(nèi)置參考源,它們的響應(yīng)速度也相當(dāng)慢(100ms數(shù)量級(jí))。雖然它們固有地會(huì)自身發(fā)熱,但可以采用自動(dòng)關(guān)閉和單次轉(zhuǎn)換模式使其在需要測(cè)量之前將IC設(shè)置為低功耗狀態(tài),從而將自身發(fā)熱降到最低。
與熱敏電阻、RTD和熱電偶傳感器相比較,IC溫度傳感器具有非常高的線(xiàn)性,低系統(tǒng)成本,集成復(fù)雜的功能,能夠提供一個(gè)數(shù)字輸出,并且能夠在一個(gè)相當(dāng)有用的范圍內(nèi)進(jìn)行溫度測(cè)量。