常用温度传感器比较(二)

1、常用温度传感器比较接触式温度传感器1 .热电偶：(1)测温原理：两种不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端接合成回路，当接合点 的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动 势称为热电动势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的， 其中，直接用作测 量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端)，另一端叫做冷端(也称为补偿 端)；冷端与显示仪表连接，显示出热电偶所产生的热电动势，通过查询热电偶 分度表，即可得到被测介质温度。(2)测温范围：常用的热电偶从-50+1600c均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到 -269c (如金铁锲铭)，最高可达+2800c (如鸨-铢

2、)。(3)常用热电偶型号：(4)实例:热电偶分度号热电极材料正极负极s一钱1。纯销r祐铉13纯粕b钻钱30车推6k银婚银硅t纯铜铜银j铁铜银n程铭硅银硅e徨格铜银t型热电偶，测温范围-40350c,详细信息见t型热电偶实例。2 .热电阻：(1)测温原理：热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的， 即电阻体的阻值随温度的变化 而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即：r=ro1+a (t-t o)式中，r为温度t时的阻值；ro为温度to (通常to=oc)时对应电阻值；

3、民 为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为：r =aeb/t式中r为温度为t时的阻值；a b取决于半导体材料的结构的常数。(2)测温范围：金属热电阻一般适用于-2oo500c范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。半导体热敏电阻测温范围只有-50300c左右，且互换性较差，非线性严重， 但温度系数更大，常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)。(3)常用热电阻：目前应用最广泛的热电阻材料是铝和铜：铝电阻精度高，适用于中性和氧化 性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测 温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150c

4、易被氧化。中国最常用的有ro=10q、ro=100。和ro=1000。等几种，它们的分度号分别 为pt10、pt100、ptiooo;铜电阻有 ro=5oq和ro=1ooq两种，它们的分度号为 cu50和cuioo。其中ptioo和cu5o的应用最为广泛。(4)实例：ptioo为正温度系数热敏电阻传感器，测量范围-2oo c85oc,允许温度偏 差值o.15+o.oo2|t| ，最小置入深度200mm最大允许电流5ma详细信息见ptioo 实例。3 .集成温度传感器：模拟式温度传感器：(1)原理：将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片ic上，具有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高

5、、线性度好、响应速度快等优点。(2)常见模拟式温度传感器：电压输出型：lm3911、lm335 lm45 ad221o3电流输出型： ad59o 。 (3)实例：lm135235335系列是美国国家半导体公司(ns)生产的一种高精度易校正 的集成温度传感器，是电压输出型温度传感器，工作特性类似于齐纳稳压管。该 系列器件灵敏度为1omv/k,具有小于1q的动态阻抗，工作电流范围从 4ooa 到5ma,精度为1c, lm135的温度范围为-55c+15oc, lm235的温度范围 为-4o c +125c, lm335 为-4o c+1oo c。封装形式有 to-46、to-92、so-8。 该器

6、件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。详细信息见lm135, 235, 335.pdf。ad59o是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为 33ov,可以承受44v正向电压和20v反向电压，测温范围为-55 c+15oc ,输 出电流为223a423n a,输出电流变化1a相当于温度变化1 c ,最大非线 性误差为 o.3c ,响应时间仅为2o仙s,重复性误差低至 o.o5c ,功耗约为2mw, 输出电流信号的传输距离可达到1km以上，作为一种高阻电流源，最高可达2。血，所以它不必考虑选择开关或 cmo变路转换器所引入的附加电阻造成的误 差，适用于多点温度测量和远距

7、离温度测量的控制。详细信息见ad59o.pdf。2啖字式温度传感器：(1)原理：将敏感元件、a/d转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被 测温度的数字信号，使用方便，但响应速度较慢(100ms数量级)。（2）实例：ds18b2隽美国dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线” 接口的数字式温度传感器，供电电压范围为35.5v,测温范围为-55c+125c, 可编程的912位分辨率，对应的可分辨温度分别为 0.5c、0.25c、0.125 c 和0.0625 c,出厂设置默认为12位，在12位分辨率时最多在750ms内把温度 值转换为数字。详细信息见 ds18b20文资料.pdf。二.非接触式温度传感器常用红外温度传感器比较:传感器型号测温范围典型应用otp-538f2s-40 +500 c医学（耳温机），家庭设 施（吹风机等）ts105-1-20100 c （精确度：-0.45 0.08 %/k）红外测温仪，非接触温度 测量，移动物体温度测量ts105-2-20 100 c温度计，微波炉，室内空 调，高温计，汽车环境控 制ts118-1跟处理电路相关（普通-20 300 c