温度测量【温度传感器类型】

温度传感器主要有RTD、热电偶、热敏电阻器、IC传感器这四种

原文地址引用 http://www.mr-wu.cn/rtd-thermocouple-rtc-thermistor-ic-sensor-compare/

RTD

当 一边测量RTD的电阻一边改变它的温度时,响应几乎是线性的,表现得像一个电阻器。如图1所示,该RTD的电阻曲线并非完全呈线性,而是有几度的偏差(示 出了一条用作参考的直线)—— 但却是高度可预测并可复验的。为了对这种轻微的非线性进行补偿,大多数设计人员都会对测得的电阻值进行数字化处理,并使用微控制器内的查找表以便应用校正 因子。这种宽温度范围(大约-250℃至+750℃)内的可复验性和稳定性使RTD在高精度应用(包括在管道和大容器内测量液体或气体的温度)中极为有用。

用 来处理RTD模拟信号的电路的复杂度基本上根据应用而变化。放大器和模数转换器(ADC)等组件(这些组件会产生它们自己的误差)是不可或缺的。只有当测 量必要时才给传感器供电 —— 通过该方法您也可实现低功耗运行,但这会使该电路复杂得多。而且,使传感器通电所需的功率还会提高其内部的温度,从而影响测量准确度。仅仅几毫安的电流, 这种自加热效应就会产生温度误差(这些误差是可纠正的,但需要进一步的斟酌考量)。另外,请谨记:线绕式铂RTD或薄膜RTD的成本可能相当高,尤其当与 IC传感器的成本进行比较时。

热敏电阻器

热敏电阻器是另一种类型的电阻式传 感器。有多种多样可用的热敏电阻器,从物美价廉的产品到高精度产品,不一而足。低成本、低精度的热敏电阻器可执行简单的测量或阈值检测功能 —— 这类电阻器需多个组件(如比较器、参考和分立式电阻器),但非常便宜,并具有非线性的电阻-温度属性,如图2所示。如果您需要测量宽范围的温度,您将需进 行大量的线性化处理工作。对几个温度点进行校准可能是必要的。为实现更高的精度,可用更昂贵且公差更紧的热敏电阻阵列来帮助解决这种非线性难题,但这种阵列通常比单个热敏电阻器灵敏度低。

因为多跳变点系统增加了复杂度和成本,所以低成本热敏电阻器一般仅用于具有最少功能要求的应用,包括烤面包器、咖啡机、电冰箱和吹风机。此外,热敏电阻器还 会遭受自加热问题的困扰(通常在较高温度下,此时它们的电阻较低)。和RTD的情况一样,尚未发现不能在低电源电压下使用热敏电阻器的根本原因 —— 但请记住,满量程输出越低,它根据模数转换器(ADC)特性直接转化成的系统灵敏度越低。小功率应用还需要提高电路复杂度,以便能对噪声引起的误差非常敏 感。热敏电阻器可在-100°C至+500°C的温度范围内运行,虽然大多数热敏电阻器的额定最高工作温度范围是+100°C至+150°C。

热电偶

热电偶包括由不同材料制成的两根电线的接点。例如,J型热电偶是由铁和康铜制成的。如图3所示,接点1位于待测量的温度处,而接点2和接点3则被置于用LM35模拟温度传感器测定的不同温度处。输出电压与这两个温度值的差大致成比例。

因为热电偶的灵敏度相当低(在每摄氏度几十微伏的量级上),所以您将需要低偏移放大器来产生可用的输出电压。在热电偶的工作范围内,温度至电压传递函数中的 非线性往往需要补偿电路或查找表,正如RTD和热电偶一样。然而,尽管有这些缺点,热电偶仍非常流行,尤其适用于烤箱、水加热器、窑炉、测试设备和其它工 业处理 —— 原因是热电偶的热质量很低且工作温度范围(工作温度可扩展至2300℃以上)很宽泛。

IC传感器

IC 传感器可在-55°C至+150°C的温度范围内工作 —— 精选的几种IC传感器工作温度可高达+200°C。有各种类型的集成式IC传感器,不过四种最常见的集成式IC传感器当属模拟输出器件、数字接口器件、远 程温度传感器以及那些具有温控器功能的集成式IC传感器(温度开关)。模拟输出器件(一般是电压输出,但有些也具有电流输出)在其需要ADC来对输出信号 进行数字化处理时最像无源解决方案。数字接口器件最常使用两线接口(I2C或PMBus),并具有内置的ADC。

除了也包括一个局部温度传感器外,远程温度传感器还具有一路或多路输入以便监测远程二极管温度 —— 它们最常被置于高度集成的数字IC(例如,处理器或现场可编程门阵列【FPGA】)中。当达到温度阈值时,温控器可提供简单的警报。

使 用IC传感器有许多好处,包括:功耗低;可提供小型封装产品(有些尺寸小到0.8mm×0.8mm);还可在某些应用中实现低器件成本。此外,由于IC传 感器在生产测试过程中都经过校准,因此没有必要进一步校准。它们通常用于健身跟踪应用、可佩戴式产品、计算系统、数据记录器和汽车应用。

经验丰富的电路板设计人员将根据最终产品要求来使用最合适的解决方案。表1展示了每种温度传感器的相对优势/劣势。

原文地址:https://www.cnblogs.com/lyh523329053/p/8466944.html

时间: 2024-12-22 02:12:19

温度测量【温度传感器类型】的相关文章

博客目录之测试测量

基础知识 关于精度 温度测量[RTD] 温度测量[温度传感器类型] Aperture Time与NPLC 推免与开漏输出详解 信号分析 SeeSharpTools.JXI.DSP.Spectrum 使用 窗函数介绍 史密斯圆图 射频与微波测量之失真参数 射频与微波测量之S参数 射频微波相关公式 卷积为什么叫「卷」积? 如何通俗易懂地解释卷积? 数字信号处理-话题精华-知乎 原文地址:https://www.cnblogs.com/lyh523329053/p/9860556.html

面面具到!android重力传感器

前两篇都是向大家介绍了很有意思的两种手势操作,嵌入我们游戏中,不得不说让游戏的自由度.可玩性和趣味性都增色不少!那么今天继续给大家介绍一亮点!传感器! 一:什么是传感器: 所谓传感器能够探测如光.热.温度.重力.方向 等等的功能! 二:Android中提供传感器有哪些: 1.加速度传感器(重力传感器)2.陀螺仪传感器3.光传感器5.恒定磁场传感器6.方向传感器7.恒定的压力传感器8.接近传感器9.温度传感器 今天我们给大家介绍的是游戏开发中最最常见的,用到的频率最高的一种传感器,加速度传感器(重

Linux终端下查看CPU温度

在我们服务器日常维护中,我们可能会关心服务器CPU的温度,如何在Linux系统中快速查看CPU温度呢?lm_sensors提供了一套方案,可以自动侦测主板传感器的型号和读取方式,可以在命令行模式下快速安装运行.这样我们就可以把CPU温度纳入到日常的监控中去了. 在CentOS系统中安装使用实例如下: #yum install -y lm_sensors 然后运行sensors-detect来探测传感器类型,此命令会给出一些问题,一律回答Yes即可: [[email protected] ~]#

[ZigBee] 9、ZigBee之AD剖析——AD采集CC2530温度串口显示

1.ADC 简介 ADC 支持多达14 位的模拟数字转换,具有多达12 位有效数字位.它包括一个模拟多路转换器,具有多达8 个各自可配置的通道:以及一个参考电压发生器.转换结果通过DMA 写入存储器.还具有若干运行模式. ADC 的主要特性如下: ● 可选的抽取率,这也设置了分辨率(7 到12 位)● 8 个独立的输入通道,可接受单端或差分信号● 参考电压可选为内部单端.外部单端.外部差分或AVDD5● 产生中断请求● 转换结束时的DMA 触发● 温度传感器输入● 电池测量功能 2.ADC 操作

Arduino传感器连载之温度测量篇

来源:http://www.hzhike.com/School/2016/201607/20160711100131.html 温度是我们经常接触到的物理量,能够被我们所直观的感受得到,例如天气凉了需要增添衣物,吃的食物太烫需要吹一吹,同时也需要对温度精确的测量,例如人类的正常体温是37.5℃,一个大气压下纯水沸腾时的温度是100℃,都需要我们去做实验来找出其中的科学.下面我们将详细讲解几种常用的温度传感器,并利用Arduino来实现温度的测量,包括热敏电阻.LM35.DS18B20.DHT11

自己设计并制作了一个自动温度控制系统

一.课题任务 设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿.水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变. 1.基本要求 (1)温度设定范围为40-90℃,最小设定分度为1℃. (2)具有温度显示功能,分辨率为0.1℃,显示的绝对误差小于1℃. (3)当温度达到某一设定值并稳定后,水温的波动控制在±2℃以内.要求温度调控达到稳定状态时,必须给出声或光提示信号. (4)环境温度降低时(例如用电风扇降温)水温的波动控制在±2℃以内.

ZigBee无线温度传感网络设计

0 引言 随着信息化时代的到来,ZigBee无线模块广泛应用在军事.智能家居.医疗监护环境监测和远程工业控制领域.事实证明,无论是工厂.办公楼还是家居都需要无线传感网络的支持.为了满足社会对无线传感器技术的需求,出现了多种短距离的无线通信技术,如Bluetooth和红外技术等.这些技术确实给我们的工作和生活带来方便.但是对于远程监控系统.家居智能控制和工业自动化控制领域来,这些技术难以满足人们的需求, ZigBee数传技术的出现带来了革命性的变革. 由于使用成本低,技术难度小,ZigBee数传模

HP34401a实现高精度温度测量

老的HP34401a没有温度测量功能,在一些情况下使用非常不便.如果有pt100温度探头的话,可以配合做一个高精度温度记录仪,具备鸟枪换炮般的效果. 所需设备和辅材 HP 34401a 6位半数字万用表 铠装pt100温度探头带线 GPIB线缆 Agilent 82357B  USB - GPIB 转换器 冰水混合物 1.如图所示连接好探头和GPIB线缆 2.运行MATLAB,编写程序进行仪器控制,并读取阻值进行转换,铂金电阻阻值与温度的关系如下图所示 为了解决零下的温度,需要求解一个4次方程,

单片机练习 - DS18B20温度转换与显示

DS18B20 数字温度传感器(参考:智能温度传感器DS18B20的原理与应用)是DALLAS 公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点.因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计.DS18B20 产品的特点: (1).只要求一个I/O 口即可实现通信.(2).在DS18B20 中的每个器件上都有独一无二的序列号.(3).实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温.(4).测量温度范围在-55 到+125℃之间; 在-10 ~ +8