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溫度傳感器優(yōu)勢和劣勢分析！

來源：傳感器生產(chǎn)銷售廠家發(fā)布時間：2020年03月05日

完美的溫度傳感器：

對所測量的介質(zhì)沒有影響；
非常精確；
響應即時（在多數(shù)情況下）；
輸出易于調(diào)節(jié)；

不管是哪種類型的傳感器，所有溫度傳感器都要考慮上述因素。
不管測量什么，最重要的是要確保測量設(shè)備自身不會影響所測量的介質(zhì)。進行接觸溫度測量時，這一點尤為重要。選擇正確的傳感器尺寸和導線配置是重要的設(shè)計考慮因素，以減少"桿效應"及其他測量錯誤。
將對測量介質(zhì)的影響降至最低之后，如何準確地測量介質(zhì)就變得至關(guān)重要。準確性涉及傳感器的基本特性、測量準確性等。如果未能解決有關(guān)"桿效應"的設(shè)計問題，再準確的傳感器也無濟于事。

響應時間受傳感器元件質(zhì)量的影響，還會受到導線的一些影響。傳感器越小，響應速度越快。

傳感器特性：

上述每種主要類型的傳感器的基本操作理論都有所不同。

每種傳感器的溫度范圍也有所不同。熱電偶系列的溫度范圍最廣，跨越多個熱電偶類型。

精度取決于基本的傳感器特性。所有傳感器類型的精度各不相同，不過鉑元件和熱敏電阻的精度最高。一般而言，精度越高，價格就越高。

長期穩(wěn)定性由傳感器隨時間的推移保持其精度的一致程度來決定。穩(wěn)定性由傳感器的基本物理屬性決定。高溫通常會降低穩(wěn)定性。鉑和玻璃封裝的繞線式熱敏電阻是最穩(wěn)定的傳感器。熱電偶和半導體的穩(wěn)定性則最差。

傳感器輸出依照類型而有所變化。熱敏電阻的電阻變化與溫度成反比，因此具有負溫度系數(shù)(NTC)。鉑等基金屬具有正溫度系數(shù)(PTC)。熱電偶的千伏輸出較低，并且會隨著溫度的變化而變化。半導體通常可以調(diào)節(jié)，附帶各種數(shù)字信號輸出。

線性度定義了傳感器的輸出在一定的溫度范圍內(nèi)一致變化的情況。熱敏電阻呈指數(shù)級非線性，低溫下的靈敏度遠遠高于高溫下的靈敏度。隨著微處理器在傳感器信號調(diào)節(jié)電路中的應用越來越廣泛，傳感器的線性度愈發(fā)不成問題。

通電后，熱敏電阻和鉑元件都需要恒定的電壓或電流。功率調(diào)節(jié)對于控制熱敏電阻或鉑RTD中的自動加熱至關(guān)重要。電流調(diào)節(jié)對于半導體而言不太重要。熱電偶會產(chǎn)生電壓輸出。

響應時間，即傳感器指示溫度的速度，取決于傳感器元件的尺寸和質(zhì)量（假定不使用預測方法）。半導體的響應速度最慢。繞線式鉑元件的響應速度是第二慢的。鉑薄膜、熱敏電阻和熱電偶提供小包裝，因此帶有高速選件。玻璃微珠是響應速度最快的熱敏電阻配置。

會導致溫度指示有誤的電噪聲是使用熱電偶時的一個主要問題。在某些情況下，電阻極高的熱敏電阻可能是個問題。

導線電阻可能會導致熱敏電阻或RTD等電阻式設(shè)備內(nèi)出現(xiàn)錯誤偏差。使用低電阻設(shè)備（例如100Ω鉑元件）或低電阻熱敏電阻時，這種影響會更加明顯。對于鉑元件，使用三線或四線導線配置來消除此問題。對于熱敏電阻，通常會通過提高電阻值來消除此影響。熱電偶必須使用相同材料的延長線和連接器作為導線，否則可能會引發(fā)錯誤。

盡管熱電偶是最廉價、應用最廣泛的傳感器，但NTC熱敏電阻的性價比卻往往是最高的。

傳感器的優(yōu)勢和劣勢：

每種傳感器都有其優(yōu)勢和劣勢。熱敏電阻的主要優(yōu)勢是：
靈敏度：熱敏電阻能隨非常微小的溫度變化而變化。
精度：熱敏電阻能提供很高的絕對精度和誤差。
成本：對于熱敏電阻的高性能，它的性價比很高。
堅固性：熱敏電阻的構(gòu)造使得它非常堅固耐用。
靈活性：熱敏電阻可配置為多種物理形式，包括極小的包裝。
密封：玻璃封裝為其提供了密封的包裝，從而避免因受潮而導致傳感器出現(xiàn)故障。
表面安裝：提供各種尺寸和電阻容差。
在熱敏電阻的劣勢中，通常只有自動加熱是一個設(shè)計考慮因素。必須采取適當措施將感應電流限制在一個足夠低的值，以便使自動加熱錯誤降低到一個可接受的值。
非線性問題可通過軟件或電路來解決，會引發(fā)故障的潮濕問題可通過玻璃封裝來解決。
所有傳感器都有特定的優(yōu)勢和劣勢。要確保項目取得成功，關(guān)鍵是讓傳感器功能與應用相匹配。如果您在確定熱敏電阻是否是最佳設(shè)計選件方面需要獲得幫助，請聯(lián)系西安克雷特克專注熱學應用服務商

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