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如果要進(jìn)行可靠的溫度測量,首先就需要選擇正確的溫度儀表,也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中常用的溫度傳感器。
以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點(diǎn)介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測量中常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環(huán)境,
溫度傳感器(圖5)而且結實(shí)、價(jià)低,無(wú)需供電,也是的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(xiàn)(金屬A和金屬B)構成,當熱電偶一端受熱時(shí),熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來(lái)計算溫度。
不過(guò),電壓和溫度間是非線(xiàn)性關(guān)系,溫度由于電壓和溫度是非線(xiàn)性關(guān)系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設備軟件或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。
簡(jiǎn)而言之,熱電偶是簡(jiǎn)單和通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合高精度的的測量和應用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導體材料, 大多為負溫度系數,即阻值隨溫度增加而降低。
溫度傳感器(圖6)溫度變化會(huì )造成大的阻值改變,因此它是靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線(xiàn)性度極差,并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線(xiàn)。
熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小尺寸也使它對自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線(xiàn)上測量的是溫度, 有較好的精度,但它比熱偶貴, 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時(shí)的阻值為5kΩ,每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線(xiàn)電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進(jìn)行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的,但必須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測量技巧。熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn),它能很快穩定,不會(huì )造成熱負載。不過(guò)也因此很不結實(shí),大電流會(huì )造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會(huì )在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中,將導致性的損壞。
通過(guò)對兩種溫度儀表的介紹,希望對大家工作學(xué)習有所幫助。