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感温传感器的优缺点分析
- 2021-12-02-

         感温传感器的优缺点分析:

        完美温度传感器:

        它对被测介质没有影响

        精通

        立即响应(大多数情况下)

        输出易于调整

        不管传感器的类型,所有的感温探测器都应该考虑上述因素。

        无论测量什么,最重要的是确保测量设备本身不会影响被测介质。这在进行接触温度测量时尤为重要。选择正确的传感器尺寸和导线配置是减少“杆效应”和其他测量误差的重要设计考虑因素。

        在将对测量介质的影响降至最低后,如何准确地测量介质变得非常重要。精度包括传感器的基本特性和测量精度。如果“杆效应”的设计问题得不到解决,最精确的传感器将无济于事。

        响应时间受传感器元件和某些导线的质量影响。传感器越小,响应越快。

        YSI temperature采用微珠技术生产一些响应最快的商用热敏电阻。

        使用微处理器后,可以更容易地调整非线性输出,因此传感器输出的信号调整不是问题。YSI 4800线性化电路允许热敏电阻输出的单部件线性化。

        当采购商在寻找最便宜的零件时,工程师们意识到温度传感器“每一分钱都能买到”的重要性。YSI热敏电阻可为整体设计提供重要价值。

        每种主要类型传感器的基本工作原理不同。

        每个感温探测器的温度范围也不同。热电偶系列具有最宽的温度范围,跨越多种热电偶类型。

        精度取决于传感器的基本特性。所有传感器类型的精度各不相同,但铂元素和热敏电阻的精度最高。一般来说,准确度越高,价格就越高。

        长期稳定性取决于传感器随时间保持其准确性的程度。稳定性由传感器的基本物理特性决定。高温通常会降低稳定性。铂和玻璃封装的绕线热敏电阻是最稳定的传感器。热电偶和半导体的稳定性最差。

        传感器输出因类型而异。热敏电阻的电阻变化与温度成反比,因此具有负温度系数(NTC)。铂和其他贱金属具有正温度系数(PTC)。热电偶的千伏输出较低,且随温度变化。半导体通常可通过各种数字信号输出进行调节。

        线性定义了传感器的输出在一定温度范围内均匀变化。热敏电阻在低温下的灵敏度远高于在高温下的灵敏度。随着微处理器在传感器信号调理电路中的应用越来越广泛,传感器的线性度问题也越来越严重。

        通电后,热敏电阻和铂元件都需要恒压或恒流。功率调节对于控制热敏电阻或铂电阻式温度检测器的自动加热至关重要。电流调节对半导体来说不是很重要。热电偶产生电压输出。

        响应时间,即传感器指示温度的速度,取决于传感器元件的尺寸和质量(假设未使用预测方法)。半导体的反应最慢。绕制铂元素的响应速度是第二慢的。铂膜、热敏电阻和热电偶都有小包装,因此有高速选择。玻璃珠是响应最快的热敏电阻配置。

        使用热电偶时,可能导致错误温度指示的电气噪声是一个主要问题。在某些情况下,电阻过高的热敏电阻可能会出现问题。

        导线电阻会导致电阻装置(如热敏电阻或RTD)出现错误偏差。当使用低电阻设备(如100Ω铂元件)或低电阻热敏电阻时,这种效果更为明显。对于铂金元件,使用三线或四线配置来消除此问题。对于热敏电阻,通常通过增加电阻值来消除这种影响。热电偶必须使用与导线相同材料的延长线和连接器,否则可能导致错误。

        虽然热电偶是最便宜和应用最广泛的传感器,但NTC热敏电阻通常是最具成本效益的。

        每种感温探测器都有其优缺点。热敏电阻的主要优点是:

        灵敏度:热敏电阻可以随温度的微小变化而变化。

        精度:热敏电阻可以提供高的绝对精度和误差。

        成本:由于热敏电阻的高性能,其性价比非常高。

        坚固性:热敏电阻的结构使其非常坚固耐用。

        灵活性:热敏电阻可配置为多种物理形式,包括最小封装。

        密封:玻璃封装提供密封封装,以避免传感器因潮湿而发生故障。

        表面安装:提供各种尺寸和电阻公差。

        在热敏电阻的缺点中,通常只考虑自动加热。必须采取适当措施将感应电流限制在足够低的值,以将自动加热误差降低到可接受的值。

        非线性问题可以通过软件或电路解决,导致故障的水分问题可以通过玻璃封装解决。

        所有传感器都有特定的优缺点。为了确保项目的成功,关键是使传感器功能与应用程序相匹配。如果您需要帮助确定热敏电阻是否是一个良好的设计选项,请联系YSI温度应用工程师。