测温技术的特点和发展趋势

Word版本，下载可自由编辑测温技术的特点和发展趋势温度传感器是指能感触温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量之一，也是国际单位制中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今日，为了适应各工业部门、科学讨论、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温办法、新的测温材料、新的市场应用。要精确     地测量温度也非易事，如测温元件挑选不当、测量办法不宜，均不能得到惬意结果。

据有关部门统计，2023年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占囫囵传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。

具有卫生型卡箍式过程衔接的双金属温度计TBI，针对卫生型应用中的温度测量。

温度传感器的特点

作为一个抱负的温度传感器，应当具备以下要求：测量范围广、精度高、牢靠性好、时漂小、分量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应按照应用现场灵便使用各种温度传感器。这是由于不同的温度传感器具有不同的特点。

●不同的温度传感器测量范围和特点是不同的。

几种重要类型的温度传感器的温度测量范围和特点，如表1所示。

表1、测温传感器与测温范围分类表

●测温的精确     度与测量办法有关。

按照温度传感器的使用办法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量办法的特点如表2所示。

表2、接触测量与非接触测量测温的比较

●不同的测温元件应采纳不同的测量电路。

通常采纳的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消退非线性误差和热电阻导线对测量精确     度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，十分适合远距离测温。

温度测量的最新发展

●研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。

铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于微小的测量空间，作温度场分布测量，响应时光不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。

多色比色温度传感器能实时求出被测物体放射率的近似值，提升辐射测温的精度。

谐振式石英音叉温度传感器温度辨别率可达0.0009℃，精确     度可达0.02℃，测量范围可达-200～260℃，线性度可达0.1～0.05％。

Z-元件构成的新型温控器件具有电路结构容易、精度高、速度快、低功耗、低成本等特点。

集成温度传感器通过蔓延硅技术制作，适合批量生产，全都性好，敏捷度达11.3/℃。

W-Re温度传感器通过W-Re热电偶制作的高温传感器，能检测上限温度为2300℃，适用于还原、惰性、真空、核幅射等环境的高温测量。

智能温度传感器通过MEMS技术，将典型的测温元件、信号调理电路、带数字总线接口的微处理器组合为一整体而构成智能温度传感器系统。

●测温技术实现从“有线”向“无线”进展。

传统的温度测量通常采纳带有电缆的有线衔接方式，但对于有的场合，如旋转或移动物体的温度测量、环境恶劣人员无法涉足之处、不宜采纳有线的环境，随着智能温度传感器的应用，并从节约布线成本考虑，测温技术开头从“有线”向“无线”进展。

采纳无源声表面波谐振器的无线温度测量虚拟仪器系统引入信号处理办法和反馈控制，降低了系统成本，提升了测量精度和测量距离，结合通用计算机平台和数据I/O板卡，利用软件举行灵便控制，可按照不同环境以及测量过程自动调整测量参数，实现自适应检测。当放射功率为100mW时，无线检测距离为4m处，谐振频率重复测量的不确定度约为0.09kHz，3m处对温度测量敏捷度的不确定度约为0.1℃。

空调用温度、湿度传感器系统该系统有主机与分机两部分。分机定期将置于内部的温、湿度传感器所测数据以无线方式传送给主机。主机利用输出单元将其转换成电信号，送给控制装置。因为分机采纳电池供电，可放置在任何地方，并将控制信号以无线方式传递，非常便利。

无线巡回检测系统对于安装在现场的传感器测得的数据，不用巡检人员到现场目测或记录，而是利用无线数据收集系统，对带有无线传输模式的现场用传感器举行无线巡回检测。这种检测系统对于危急场所及高部位的检测将非常便利。

深部温度测量可用加长热电偶的办法，但使用极不便利。可采纳深部温度测量特别装置，该装置有加热器、金属框、绝热层、