浅析温度传感器的研究与发展

发布时间:2019-01-07  发布者:利坤电子

  一、温度丈量的最 新进展
  当前,固然主要的温度传感器,如热电耦、热电阻及辐射温度计等的技术己经成熟,但是只能在传统的场合应用,不能知足很多的要求,尤其是。因此,各国专家都在针对性的竞争各种新型温度传感器及的实用丈量技术。
  二、光纤温度传感器
  光导纤维(简称光纤)自20世纪70年代问世以来,跟着激光技术的发展,从理论和实践上都已证实它具有一系列的优胜性,光纤在传感技术中的应用也日益受到广泛正视。光纤传感器是一种将被丈量的状态转变为可测的光信号的装置。它是由光祸合器、传输光纤及光电转换器等三部门组成。目前已有用来丈量压力、位移、应变、液面、角速度、线速度、温度、磁场、电流、电压等物理量的光纤传感器问世,解决了传统方式难以解决的丈量技术题目。据统计,目前约有百余种不同形式的光纤传感器,用于不同进行检测。可以预料,在革命的浪潮中,光纤传感器必将广泛的应用,并施展出的作用。
  三、特种测温热敏电缆
  热电耦是传统的温度传感器常用的传感器配件,用途非常广泛。近年来,又发展出了一种新的测温技术,能在火灾事故预警中有的应用。这种新型温度传感器称为特种测温热敏电缆,又被称为连续热电耦(Continuous-Thermocouple)或寻热式热电耦(Heating-Seeking-Thermocouple)。
  热敏电缆利用电耦热电效应,但丈量的不是耦头部的温度,而是沿热电极长度上最 高温度点的温度。因为这种功能,最 初被发达作为高精技术设备铺设在军事设备中。目前,已被广泛应用到各个来预防和减少因“过热”引起的事故和损失。
  热敏电缆的主要机能:目前,热敏电缆主要有两种产品类型(FTLD和CTTC),它们测温原理相同,只是技术参数不同。材料构成外层保护管:FTLD型采用双层聚四氟乙烯,CTTC型采用铬镍铁合金。为避免丈量环境中的粉尘、油脂以及水分等介质浸入,以及温度范围不同而引起的误报,故采用不同材料。
  分度与敏捷度:热敏电缆的分度与普通热电耦相近,因为连续热电耦的“临时”热接点不是紧密连接,热接点之外两电极间也并非绝缘,所以热敏电缆的输出热电势与同种热电耦比拟稍有降低,换算成温度大约相差十几摄氏度,这对于火警预告来说是可以接受的。弯曲半径除和热敏电缆组成材料的机能和质量有关外,还与隔离材料的密实程度有关。一般弯曲半径为热敏电缆外径的10~20倍。
  四、石英温度计
  跟着出产及技术的发展,各部分对温度丈量与控制的要求越来越高,尤其对、高分辨率温度传感器的需求越来越强烈,普通的传感器难以知足要求。
  石英温度计的特性:高分辨率分辨率达0.001~0.0001℃。在-50℃~120℃范围内,精度为±0.05℃。普通温度计的精度为±0.1℃。误差小热滞后误差小,响应时间为1s,可以忽略。机能不乱它是频率输出型传感器,故不受放大器漂移和电源波动的影响,即使将传感器远间隔(如1500m)设置也不受影响,但是抗强冲击机能较差。
  石英温度计的应用:石英温度计既可用于、高分辨率的温度丈量,又可作为尺度温度计进行量值传递,也可以在现场稳态温度场合下进行测温或用于恒温槽的控温,还可用作远间隔多点温度丈量等。
  五、热噪声温度计
  因为电子的热运动,可在电阻的两端产生由热噪声引起的电位起伏。这种热噪声又称约翰逊噪声,热噪声电压与温度之间存在确定关系。利用热噪声电压与温度的相互关系,可制成热噪声温度计。热噪声温度计具有如下特性:不需要分度;与传感器材料无关,不受压力影响;传感器的阻值几乎不影响丈量精度;测温范围广(4-1400K)。
  因此,热噪声温度计可望成为一种理想的测温方式。然而,热噪声温度计产生的电压信号小,信号处理难题,操纵也复杂,至今仍未实用化。
  六、半导体集成电路温度传感器
  众所周知,晶体管的基极一发射极的正向压降跟着温度的升高而减少。利用P-N结的这一固有特性,可制成温度传感器。

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