德國HYDAC溫度傳感器工作原理和挑選方法

　　溫度傳感器金屬在環(huán)境溫度變化后會產(chǎn)生一個相應(yīng)的延伸,，因此傳感器可以以不同方式對這種反應(yīng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換,。

　　賀德克溫度傳感器兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,，隨著溫度變化，材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,，引起金屬片彎曲,。彎曲的曲率

可以轉(zhuǎn)換成一個輸出信號。

　　雙金屬桿和金屬管傳感器

　　隨著溫度升高,，金屬管（材料A）長度增加,，而不膨脹鋼桿（金屬B）的長度并不增加，這樣由于位置的改變,，金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)

行傳遞,。反過來，這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個輸出信號,。

　　熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成,，在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環(huán)境溫度,，就可以準(zhǔn)確知道加熱點的溫度,。由于它必須有

兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為熱電偶,。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加

熱點溫度變化1℃時,，輸出電位差的變化量,。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個數(shù)值大約在5～40微伏/℃之間。

　　由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān),，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器,。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延

展性，這種細(xì)微的測溫元件有的響應(yīng)速度,，可以測量快速變化的過程,。

　　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介紹。

　　1,、熱電偶

　　熱電偶是溫度測量中的溫度傳感器,。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境，而且結(jié)實,、價低,，無需供電，也是的,。熱電偶由在一

端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構(gòu)成,，當(dāng)熱電偶一端受熱時，熱電偶電路中就有電勢差,?？捎脺y量的電勢差來計算溫度。

　　不過,，電壓和溫度間是非線性關(guān)系,，溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系，因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,，并利用測試設(shè)備軟件

或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓-溫度變換,，以最終獲得熱偶溫度(Tx)。數(shù)據(jù)采集器均有內(nèi)置的測量了運算能力,。

　　簡而言之,，熱電偶是的溫度傳感器，但熱電偶并不適合高精度的的測量和應(yīng)用,。

　　2,、熱敏電阻

　　熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料， 大多為負(fù)溫度系數(shù),，即阻值隨溫度增加而降低,。溫度變化會造成大的阻值改變,，因此它是的溫度傳感器。但熱

敏電阻的線性度極差,，并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系,。制造商給不出標(biāo)準(zhǔn)化的熱敏電阻曲線。

　　熱敏電阻體積非常小,，對溫度變化的響應(yīng)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,。

　　熱敏電阻在兩條線上測量的是絕對溫度， 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℃時的阻值

為5kΩ,，每1℃的溫度改變造成溫度傳感器的電阻變化,。注意10Ω的引線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(yīng)用,。尺寸小對于有空間要求的應(yīng)用是有利的,，但必須注意防止自熱誤差。

　　賀德克溫度傳感器還有其自身的測量技巧,。熱敏電阻體積小是優(yōu)點,，它能很快穩(wěn)定，不會造成熱負(fù)載,。不過也因此很不結(jié)實,，大電流會造成自

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(dǎo)致性的損壞。

　　通過對兩種溫度儀表的介紹,，希望對大家工作學(xué)習(xí)有所幫助,。