溫度傳感器(qì)工作原理
1.溫(wēn)度傳感器工(gong)作原理
--簡介(jiè)
溫度傳感器(qi) temperature transducer,利用物質各(ge)種物理性質(zhi)随溫度變化(hua)的規👄律把溫(wēn)度轉換爲可(kě)用輸出信号(hào)。溫度傳感器(qì)是溫🧑🏽🤝🧑🏻度測量(liang)儀表的核心(xīn)部分,品種繁(fan)多。按測量方(fang)式可分爲接(jie)觸🔞式和非接(jie)觸式兩大類(lei)😘,按照傳感器(qi)✍️材料及電子(zi)元件特性分(fen)爲熱♌電阻和(hé)熱電偶兩類(lei)。現代的溫度(dù)傳感器外形(xing)非常得小,這(zhè)💛樣更加讓它(ta)廣泛應用在(zài)生✍️産實踐的(de)各個領域中(zhōng),也爲我們的(de)生活提供了(le)無數的便利(lì)和功能。
2.溫度(dù)傳感器工作(zuo)原理
--分類
溫(wēn)度傳感器有(you)四種主要類(lei)型:熱電偶、熱(re)敏電阻、電阻(zu)溫🐆度♌檢♈測器(qì)(RTD)和IC溫度傳感(gǎn)器。IC溫度傳感(gan)器又包括模(mo)拟輸出和數(shù)字輸出兩種(zhong)類型。
接下來(lái)小編會大家(jiā)一一介紹一(yī)下這幾類溫(wēn)度傳感器♌是(shi)如🐇何工作的(de),有興趣的童(tong)鞋們快來學(xué)習一下
3.
--熱電(dian)偶
兩種不同(tong)導體或半導(dǎo)體的組合稱(chēng)爲熱電偶。熱(rè)電偶的熱電(diàn)🧑🏽🤝🧑🏻勢EAB(T,T0)是由接觸(chù)電勢和溫差(cha)電勢合成的(de)。接觸電勢是(shi)指兩種不同(tóng)的導體或半(bàn)導體在接觸(chù)處産生的電(dian)勢,此電勢與(yu)兩種導體或(huò)半導體的性(xing)質及在接觸(chu)點的溫度有(yǒu)關。
當有兩種(zhong)不同的導體(tǐ)和半導體A和(hé)B組成一個回(huí)路,其兩端相(xiàng)互連接時,隻(zhi)要兩結點處(chu)的溫度不同(tóng),一👄端溫度爲(wèi)T,稱爲工作端(duan)或熱端,另一(yī)端溫度爲TO,稱(chēng)爲🏃🏻自由端,則(zé)回路中就有(you)電流,即回路(lu)中存在的電(dian)動勢稱爲熱(rè)電動勢。這種(zhong)由于溫度不(bú)同而産生電(dian)動🔴勢的現象(xiang)稱爲塞貝克(ke)效應。
4.--紅外溫(wēn)度傳感器
在(zai)自然界中,當(dang)物體的溫度(dù)高于零度時(shí),由于它内部(bù)熱運動👣的存(cun)在,就會不斷(duàn)地向四周輻(fu)射電磁波,其(qi)中就包☔含了(le)波段位于♌0.75~100μm 的(de)紅外線,紅外(wài)溫度傳感器(qì)就是🏃🏻♂️利用這(zhe)一原理制作(zuò)而成的。
SMTIR9901/02是一(yī)款現在市場(chang)上應用比較(jiào)廣的紅外傳(chuán)感器,它是基(jī)于熱電堆的(de)矽基紅外傳(chuan)感器。大量的(de)熱電偶⛷️堆集(ji)在底層的矽(xi)基上,底層上(shàng)的高溫接點(diǎn)和低溫接點(dian)通過一層極(ji)薄的📧薄膜隔(gé)離它們的熱(re)量,高溫接點(diǎn)上面🐪的黑色(sè)吸收層将入(ru)射的放射線(xiàn)轉化爲熱能(néng),由熱電效應(ying)可知,輸出電(diàn)壓與放射線(xian)是成比📧例的(de),通常熱電堆(duī)是使用BiSb和NiCr作(zuo)爲熱電偶。
5.--模(mó)拟溫度傳感(gan)器
AD590是一款電(dian)流輸出型溫(wen)度傳感器,供(gòng)電電壓範圍(wéi)爲3~30V,輸出🔅電流(liú)223μA~423μA,靈敏度爲1μA/℃。當(dāng)在電路中串(chuan)接采樣電阻(zǔ)R時,R兩端的電(diàn)壓可作爲💃🏻輸(shū)出電壓。R的阻(zǔ)值不能取得(dé)太大,以保證(zhèng)AD590兩端電壓不(bú)低于3V。AD590輸出電(dian)流信号傳輸(shū)距離可達到(dào)🔆1km以上。作爲一(yi)種高阻電流(liú)源,zui高可達20MΩ,所(suo)以㊙️它不必考(kao)慮選擇開關(guan)或CMOS多路轉換(huan)器🍉所引入的(de)附加電阻造(zao)成的誤差。适(shì)用于多點溫(wēn)度測量和遠(yuan)距離溫度測(ce)量的控制。
6.--數(shù)字式溫度傳(chuán)感器
它采用(yòng)矽工藝生産(chǎn)的數字式溫(wēn)度傳感器,其(qí)采用PTAT結♈構🏃🏻♂️,這(zhe)種半導體結(jié)構具有的,與(yǔ)溫度相關的(de)良好輸出特(tè)性。PTAT的輸出通(tōng)過占空比比(bǐ)較器調制成(cheng)數字信号,占(zhàn)空比與溫度(dù)的關系如下(xia)式:DC=0.32+0.0047*t,t爲攝氏度(du)。輸出數字信(xin)号故與微處(chù)理器MCU兼容⛱️,通(tōng)過處理器的(de)高頻采樣可(kě)算出輸出電(dian)壓方波信号(hao)的占空比,即(ji)可得到溫度(du)。該款溫度傳(chuán)感器因其特(te)殊工藝,分辨(bian)率優于0.005K。測量(liàng)溫度範圍🐆-45到(dào)130℃,故廣🤞泛被用(yòng)于高精度場(chang)合。