溫度傳感器(qi)工作原理
溫度傳感器(qi) temperature transducer,利用物質各(gè)種物理性質(zhi)随溫度變化(hua)🔞的規㊙️律把溫(wēn)♉度轉換爲可(ke)用輸出信号(hao)。溫度傳感器(qi)是溫度測量(liang)儀表的核心(xin)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(lèi),按照傳感器(qi)材料及電子(zi)元件特性分(fèn)爲熱⭐電阻和(he)熱電偶兩類(lèi)✍️。現代的溫度(du)傳感器外形(xíng)非常得小,這(zhè)樣更加讓它(tā)廣泛應用在(zai)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(wen)度傳感器有(yǒu)四種主要類(lèi)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(gan)器。IC溫度傳感(gǎn)器又包括模(mo)拟♋輸出和數(shu)字輸出兩🈲種(zhǒng)類型。
接下來(lai)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(tóng)導體或半導(dao)體的組合稱(cheng)爲熱電偶。熱(rè)電偶🈲的熱電(dian)勢EAB(T,T0)是由接觸(chu)電勢和溫差(chà)電勢合成的(de)。接觸電勢是(shi)指兩⛹🏻♀️種不同(tong)的導體或半(ban)導體在接觸(chu)處産生的🌈電(diàn)勢,此㊙️電勢與(yǔ)兩種導體或(huò)半🈲導體的性(xìng)質及在接觸(chu)點的溫度🏃♂️有(yǒu)關。
當有兩種(zhǒng)不同的導體(tǐ)和半導體A和(hé)B組成一個回(hui)路,其👄兩端相(xiang)互🌈連接時,隻(zhī)要兩結點處(chù)的溫度不同(tóng),一端溫度爲(wei)T,稱爲工作端(duān)或熱端,另一(yi)端溫度爲TO,稱(chēng)爲自由端,則(zé)回路中就有(yǒu)電流,即💋回路(lu)中存在的電(dian)動勢稱爲熱(re)電動勢。這種(zhǒng)由于溫🧑🏽🤝🧑🏻度不(bú)同而産生電(diàn)動勢的現象(xiang)稱爲塞貝克(ke)效應。
4.--紅外溫(wēn)度傳感器
在(zài)自然界中,當(dang)物體的溫度(du)高于零度時(shí),由于它内部(bu)熱運動的存(cún)在,就會不斷(duàn)地向四周輻(fú)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(qi)就是利用這(zhè)一原理制作(zuo)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(ji)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(jí)薄的薄膜隔(ge)離它們♌的熱(re)量,高溫接點(diǎn)上面的黑色(se)吸收層将入(ru)🔞射的放射線(xiàn)轉化爲熱能(néng),由熱電效應(yīng)可知,輸出電(dian)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(zuò)爲熱電偶。
AD590是一款電(dian)流輸出型溫(wēn)度傳感器,供(gong)電電壓範圍(wei)爲3~30V,輸✨出電流(liu)223μA~423μA,靈敏度爲1μA/℃。當(dāng)在電路中串(chuan)接采樣電阻(zu)R時,R兩端的電(dian)壓可🙇🏻作爲輸(shū)出🈲電壓。R的阻(zu)值不能取得(dé)太大,以保證(zheng)AD590兩端電壓不(bu)低于3V。AD590輸出電(diàn)流信号傳輸(shū)距離可達到(dào)1km以上。作爲一(yī)種高阻電流(liu)源,zui高可達20MΩ,所(suo)以它不必考(kǎo)慮選擇開關(guān)或CMOS多路轉換(huan)器所引入的(de)附加電阻造(zao)成的誤差。适(shi)用于多點溫(wen)度測量和遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量的控制。
6.--數(shu)字式溫度傳(chuán)感器
它采用(yong)矽工藝生産(chan)的數字式溫(wēn)度傳感器,其(qí)采用PTAT結構,這(zhè)🔞種🤩半導體結(jié)構具有的,與(yu)溫度相關的(de)良好輸出特(tè)性。PTAT的輸出通(tōng)過占空比比(bi)較器調制成(cheng)數字信号,占(zhan)空比與溫度(dù)的關系如下(xià)式:DC=0.32+0.0047*t,t爲👣攝氏度(dù)。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(diàn)壓方波信号(hao)的占空比,即(ji)可得到溫度(dù)。該款溫♊度傳(chuan)感器因其特(tè)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(yong)于高精度場(chang)合。