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基于电现象的温度传感器的三种主要分类及校准

来源:发表时间:2018-10-08

    前面大家betway必威官网描述了许多基于液体和固体膨胀和收缩来测量温度的机械方法。温度传感器的另一主要分类基于电现象。


    热电偶 -

    上海仪表三厂热电偶传感器利用两种不同金属的连接来测量温度。该原理基于以下事实:在沿其长度暴露于热梯度的任何导体中产生电势(电压)。选择热电偶中的两种材料,使得仪器(实际上是专用电压表)可以测量两个导体产生的电压差,这两个导体都经受相同的热梯度。


    注 - 与普遍看法相反,热电偶产生的电压实际上并不是在结中产生的,而是沿着受热梯度影响的两个导体的长度产生的。


    为了精确测量这种电压差,来自热电偶“热结”的引线(经受待测温度)必须连接到所谓的“冷端”的其他导体上。虽然这种二次连接历史上是在冰浴中进行的,以确保传感器测量的任何电压仅是由待测温度产生的热梯度的结果,现今的仪器通常包含参考“冷结”并且不需要这样的措施。热电偶引线直接连接到仪器,然后能够将测量的电压转换为适当单位的温度读数。根据应用,使用几种不同金属的不同组合制造热电偶接头。


    电阻温度探测器 -

    许多材料的电阻率随温度而变化。电阻率的这种变化可用于测量温度。常见形式的电阻率温度检测器(RTD)使用沉积在基板上的纯金属或作为缠绕在非导电芯上的导线来测量温度。测量仪器检测设备的电阻并将其转换为温度读数。通常,RTD由于其准确性,长寿命和可互换性而优于热电偶。


    热敏电阻 -

    betway必威官网热敏电阻由半导体材料制成,随温度改变电阻率。它们最常见的用途是热敏电阻由于电流流过温度而导致温度升高的应用。由温度升高引起的电阻变化用于直接控制通过器件的电流。热敏电阻可以设计成增加或减少加热时的电阻率。这使得它们在限制浪涌电流和在许多应用中提供受控热量方面具有价值。


    校准 -

    以上所有都可以精确测量温度变化,但必须进行校准以测量绝对温度。在热电偶的情况下,参考或“冷端”在测量仪器内产生,但通常需要初始校准以确保准确性。需要进一步校准热电偶器件,因为绝缘特性和其他因素的变化可能会随着时间的推移而影响精度。在电阻温度探测器的情况下,校准在传感装置的制造中实行并且是永久性的。除验证外,通常不需要校准电阻温度探测器。热敏电阻响应热量的方式由制造过程中使用的半导体材料的混合物决定,并且可以在不同器件之间有所不同。


    虽然还有其他测量温度的方法,包括非接触式红外传感设备。


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