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温度传感器选择时应该注意哪些因素?

日期: 2019-05-24
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在现阶段,在日常生活的各类场景中都有温度传感器的身影。不论是工作环境里如写字楼,还是生活环境里如自己家中,HVAC系统、冰柜等都有其应用。同时,在一些生产应用的工业领域,对监测、控制温度也有较高的要求,此时就需要温度传感器发挥其作用了。

 温度传感器选择时应该注意哪些因素?

在选择传感器时,为了更好的使用体验,有许多因素需要考虑,其中一些比较重要的因素为温度范围、稳定性、产量、能量源、准确性、典型的响应时间等,接下来选取其中几点为大家进行简单介绍。

 

在温度范围选择上,用户一定要给予足够的重视。因为这是选择温度传感器时需要被优先考虑的重要一点。例如,对于超过1000℃的操作环境,热电偶通常是唯一的选择。但是,只有少数应用涉及这种极端温度。

 

在大部分日常所见的场景中,如在一些医疗行业、工业领域里,典型的工作温度范围要窄得多。若是使用基于半导体的组件的情况里,范围甚至更有限。例如,用于商业和消费类应用的MCU的额定温度为0℃至85℃。用于工业应用的MCU可将范围扩展至-40℃至100 ℃,而汽车MCU需要在-40℃至125℃的温度范围内工作。因此,工程师通常可以选择使用任何标准类型的温度传感器。

 

另外,在温度传感器的封装上,不同的温度检测组件需要不同的包装,而这取决于正在测量的应用结构。比如,基于半导体的传感器不能直接浸入热油中。对于低成本的传感器我们也有对应的封装处理,比如可以选环氧作为图层。

 

对于更高温度的操作,温度传感器可以密封在玻璃中。这也是为了温度探头不受到如液体或其他杂质的影响,不受外界环境的过多干扰。如若为了提升传感器的稳定性,我们可以将不锈钢包裹在传感器之外,当然,外壳所含的工艺及技术越复杂,温度传感器的成本也会随之提升。

 

 

传感器还有各种形状和尺寸。假若想为传感器提升功能表现,就需要选择合适的传感器来增强其响应能力及可靠程度。例如,所有温度传感器由于通过它们的功率而经受自加热,而这种加热会使传感器周遭温度直线上升,进而产生误差,对精度产生负面影响。

 

当然,我们可以通过一些方式来减少温度传感器因为自身加热而产生的误差,例如使用NTC热敏电阻,通过增加其自身质量的方式来减少误差。即使是小尺寸的变化也会对减少自热产生很大影响。例如,与2 x 2 x 2 mm热敏电阻相比,3 x 3 x 3 mm热敏电阻的体积/质量大于3倍。这种灵活度只能在热敏电阻身上才能看到。基于半导体的传感器本质上是固定的。由于RTD和热电偶都是以电线为基础的,这限制了工程师调整质量以减少自热误差的能力。


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