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嘉科集團:鉑電阻溫度傳感器測溫原理及技巧

文章來源:嘉科集團 人氣:772 發表時間:2017-11-25 16:22:40
嘉科集團:鉑電阻溫度傳感器測溫原理及技巧 鉑電阻溫度傳感器   與熱敏電阻相似,鉑電阻溫度傳感器(RTD)是用鉑制成的熱敏感電阻。當通過測量電壓計算RTD溫度時,數字萬用表用已知電流源測量該電流源所產生的電壓。這一電壓為兩條引線(Vlead)上的壓降加RTD上的電壓(Vtemp)。例如,常用RTD的電阻為100Ω,每1℃僅產生0.385Ω的電阻變化。如果每條引線有10Ω電阻,就將造成26℃的測量誤差,這是不可接受的。所以應對RTD作4線歐姆測量。   圖4 RTD需要用4線測量   RTD是最精確和最穩定的溫度傳感器,它的線性度優于熱偶和熱敏電阻。但RTD是最貴的溫度傳感器。因此RTD最適合對精度有嚴格要求,而速度和價格不太關鍵的應用領域。   測量技巧   使用5mA電流源會因自熱造成2.5℃的溫度測量誤差。因此把自熱誤差減到最小是極為重要的。   4線測量更為精確,但需要兩倍的引線和兩倍的開關。
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魔兽争霸秘籍秘籍大全: 嘉科集團:鉑電阻溫度傳感器測溫原理技巧

魔兽争霸安卓版 www.epvmb.icu 鉑電阻溫度傳感器

  與熱敏電阻相似,鉑電阻溫度傳感器(RTD)是用鉑制成的熱敏感電阻。當通過測量電壓計算RTD溫度時,數字萬用表用已知電流源測量該電流源所產生的電壓。這一電壓為兩條引線(Vlead)上的壓降加RTD上的電壓(Vtemp)。例如,常用RTD的電阻為100Ω,每1℃僅產生0.385Ω的電阻變化。如果每條引線有10Ω電阻,就將造成26℃的測量誤差,這是不可接受的。所以應對RTD4線歐姆測量。

  4 RTD需要用4線測量

圖4  RTD需要用4線測量

  RTD是最精確和最穩定的溫度傳感器,它的線性度優于熱偶和熱敏電阻。但RTD是最貴的溫度傳感器。因此RTD最適合對精度有嚴格要求,而速度和價格不太關鍵的應用領域。

  測量技巧

  使用5mA電流源會因自熱造成2.5℃的溫度測量誤差。因此把自熱誤差減到最小是極為重要的。

  4線測量更為精確,但需要兩倍的引線和兩倍的開關。

  溫度IC

  溫度集成電路(IC)是一種數字溫度傳感器,它有非常線性的電壓電流溫度關系。有些IC傳感器甚至有代表溫度、并能被微處理器直接讀出的數字輸出形式。

  6 電流傳感器()和電壓傳感器()

圖6  電流傳感器(左)和電壓傳感器(右)

  有兩類具有如下溫度關系的溫度IC

  電壓IC: 10 mV/K。

  電流IC: 1μA/K。

  溫度IC的輸出是非常線性的電壓∕℃。實際產生的是電壓∕Kelvin,因此室溫時的1℃輸出約為3V。溫度IC需要有外電源。通常溫度IC是嵌入在電路中而不用于探測。

  溫度IC缺點是溫度范圍非常有限,也存在同樣的自熱、不堅固和需要外電源的問題。總之,溫度IC提供產生正比于溫度的易讀讀數方法。它很便宜,但也受到配置和速度限制。

  測量技巧

  溫度IC 體積較大,因此它變化慢,并可能造成熱負載。

  把溫度IC用于接近室溫的場合。這是它最流行的應用。雖然測量范圍有限,但也能測量150℃的高溫。

  實例

  LM135\235\335系列是美國國家半導體公司(NS)生產的一種高精度易校正的集成溫度傳感器,是電壓輸出型溫度傳感器,工作特性類似于齊納穩壓管。該系列器件靈敏度為10mV/K,具有小于的動態阻抗,工作電流范圍從400μA5mA,精度為1℃,LM135的溫度范圍為-55℃+150℃,LM235的溫度范圍為-40℃+125℃,LM335-40℃~+100℃。封裝形式有TO-46、TO-92、SO-8。該器件廣泛應用于溫度測量、溫差測量以及溫度補償系統中。詳細信息見LM135,235,335.pdf。

  AD590是美國模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器,供電電壓范圍為3~30V,可以承受44V正向電壓和20V反向電壓,測溫范圍為-55℃+150℃,輸出電流為223μA~423μA,輸出電流變化1μA相當于溫度變化1℃,最大非線性誤差為±0.3℃,響應時間僅為20μs,重復性誤差低至±0.05℃,功耗約為2mW,輸出電流信號的傳輸距離可達到1km以上,作為一種高阻電流源,最高可達20MΩ,所以它不必考慮選擇開關或CMOS多路轉換器所引入的附加電阻造成的誤差,適用于多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。詳細信息見AD590.pdf。

  

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