【传感器认识】之温度传感器

温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多,有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。一般输出信号为电阻信号,电阻信号因传输距离原因,传输越远温度信号误差越大,需进行补偿,或使用补偿导线,近期因电子技术的发展,本体里面装有多位模数信号转换器,将电阻信号转换为4-20mA信号或者其他信号,其测量精度更高,分辨力更是高达0.03度,里面还可以集成日历时钟,实现多种测量模式之间切换,输出更具规范化和标准化,可以有效抑制周围环境对温度信号输出的干扰,使得测量值更加精确。

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图(1)温度传感器家族

在涂装车间上使用较多的为热电阻和热电偶两种传感器:

热电阻温度传感器检测温度范围一般为-200--500℃,根据金属膨胀原理设计金属随着温度变化,其电阻值也发生变化。对于不同金属来说,温度每变化一度,电阻值变化是不同的,而电阻值又可以直接作为输出信号。

热电阻信号主要用于烘房内部或者风管上的温度测量,用于系统的温度监控,信号报警、阀组PID控制、设备高温停机等。

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图(2)风管上热电阻

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图(3)室体温度检测及阀组控制

热电偶由两个不同材料的金属线组成,在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体,所以称之为热电偶。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度也各不相同。测量范围:-200℃~1300℃,特殊情况下-270℃~2800℃,在涂装车间内主要用于燃烧器内部温度测量或者燃烧室温度测量。

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图(4)燃烧器及三元体室体

除在烘房以及废气处理系统上用到热电阻或者热电偶外,在涂装车间的空调系统上,也会用到热电阻传感器,此外在送风管上或者空调进风口上回用到另一种温度传感器即温湿度传感器,用于测量空调室体环境进风的温度和湿度以及空调出风口的温湿度,测量范围:温度0-50度,湿度0-100。


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图(5)温湿度传感器外观图

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图(6)温湿度传感器内部接线图

本期我们介绍了非标设备上的温度传感器,除在汽车行业应用外,温度传感器用途十分广阔,可用作温度测量与控制、温度补偿、流速、流量和风速测定、液位指示、温度测量、紫外光和红外光测量、微波功率测量等而被广泛的应用于彩电、电脑彩色显示器、切换式电源、热水器、电冰箱、厨房设备、空调、汽车等领域。近年来汽车电子、消费电子行业的快速增长带动了我国温度传感器需求的快速增长。

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