選擇溫度傳感器的技巧

熱電阻、熱電偶是溫度傳感器中常用的傳感元件，熱電偶的工作原理是，在不同溫度下，兩個不同金屬接觸面的兩端產(chǎn)生不同的弱電壓，通過放大電路測量溫度，主要用于測量高溫。熱電阻的工作原理是，電阻值主要用于測量隨溫度變化的小溫度變化。在測量溫度時，應該如何選擇這兩個溫度傳感器?

　　一、區(qū)別

　　1.雖然兩者都是接觸式溫度傳感器，但兩者的溫度測量范圍不同。熱電偶在高溫環(huán)境中使用，因為兩者在中間.在低溫區(qū)，輸出熱電勢很小。當電勢為小時，對抗干擾措施和二次表的要求很高，否則測量不準確。此外，在低溫區(qū)，冷端溫度變化和環(huán)境溫度變化引起的相對誤差非常突出，不易獲得全額補償。

　　此時，在中低溫下，熱電阻的測溫范圍一般為0~500，甚至可以測量較低的溫度(例如，較低的低溫可以用碳電阻測量)。鉑熱電阻現(xiàn)在正常使用Pt100，(也有Pt50、100和50代表熱電阻在0度時的電阻值，在舊分度號中使用BA1，BA2來表示，BA0度時電阻值為46歐姆，工業(yè)上也有銅電阻，分度號為CU50和CU100，但測溫范圍較小，如在0~150之間，在某些特殊場合還有銦電阻、錳電阻等。

　　2.熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應。二次表是一種電子電位差表，用于提高精度。電阻是根據(jù)導體和半導體的電阻值隨溫度的變化而工作的，二次表是一個不平衡的橋。

　　3.從熱電偶溫度測量的原理可以看出，只有當其冷端溫度恒定時，被測溫度才能與熱電勢形成單值函數(shù)關系。在實際應用中，使用具有熱電特性和相應熱電偶特性的廉價連接線(也稱為補償線)將熱電偶的冷端延伸到溫度相對恒定的地方(比如0度)，例如，使用銅-康銅作為補償導線，以擴展鎳鉻-鎳硅熱電阻。因此，從熱電偶到二次表的延長線有兩條。

4.熱電阻與二次表之間用銅線連接。為了減少環(huán)境變化引起的測量誤差，一般采用三線制連法，其中兩根導線將熱電阻串聯(lián)在相鄰的兩個橋臂上，另一根導線吸引電源。使用時，每根導線的電阻值和調節(jié)電阻之和必須為5歐。

　　二、選擇技巧

　　在選擇溫度傳感器時，請使用以下技巧作為實用指南，以優(yōu)化測量性能，降低長后期維護成本。

　　1.測量溫度范圍為-40℃和850℃請選擇熱電阻。熱敏電阻是用半導體材料， 大多為負溫度系數(shù)，即阻值隨溫度增加而降低。溫度變化會造成大的阻值改變，屬于靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差，并且與生產(chǎn)工藝有很大關系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。熱敏電阻體積非常小，對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源，小尺寸也對自熱誤差極為敏感。

　　2.-200℃溫度，請使用繞線熱電阻。熱敏電阻體積小是優(yōu)點，快速穩(wěn)定，不會造成熱負載。不過也因此很不結實，大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件，任何電流源都會在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中，將導致?lián)p壞。

　　3.比較好的方法是使用4線制和A類熱電阻。熱敏電阻在兩條線上測量的是溫度， 有較好的精度，但比熱偶貴， 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ，每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。非常適合需要進行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。

　　4.確保傳感器通過溫度變化循環(huán)“老化”保證長期穩(wěn)定地治療。

　　5.步數(shù)低于0℃和高于600℃當你有熱電阻時，你需要了解工藝條件來優(yōu)化結構、溫度范圍、循環(huán)、壓力、流量、介質、震動及周圍環(huán)境條件(化學品/大氣)。

　　6.如果需要高精度，使用傳感器進行微調。

　　7.如果使用長線的三線加熱電阻，并且不能將其轉換為四線加熱電阻，請將三線熱阻替換為PT1000Ω熱電阻。

　　8.如果檢測溫度高于850℃，使用熱電偶。

　　9.如果使用熱電偶，請使用優(yōu)質熱電偶和延長線。

　　10.如果使用長熱電偶延長線，請確保其具有防噪功能。

　　11.用遠程I/O替代受污染的熱電偶延長線。

　　12.根據(jù)測溫范圍選擇：500℃上面一般選擇熱電偶，5000℃熱電阻一般選用如下;

　　13.根據(jù)測量精度選擇：熱電阻對精度要求較高，熱電偶對精度要求不高;

　　14.根據(jù)測量范圍選擇：熱電偶測量一般是指“點"溫度、熱電阻測量一般是指平均空間溫度。

　　15.由于熱電阻溫度傳感器的校準簡單，其校準點僅為零和100所對應的電阻值。校準設備簡單，校準時間短。由于熱電偶溫度傳感器的升溫和降溫緩慢，熱電偶的校準不僅時間長，設備復雜，而且對環(huán)境有嚴格的要求。因此，當測量介質溫度滿足熱阻時，應首先使用熱阻溫度傳感器。