bedrijfsnieuws over Temperatuursensor: iets dat u moet weten

Een temperatuursensor is een apparaat dat temperatuursignalen omzet in meetbare elektrische signalen (zoals spanning, stroom, weerstand of digitale signalen),en wordt veel gebruikt in industriële automatisering, consumentenelektronica, medische apparatuur, automobielelektronica, milieumonitoring en andere gebieden.

1. Indeling

Temperatuursensoren kunnen worden ingedeeld op basis van meetmethoden en werkingsprincipes:

1.1 Indeling naar meetmethode

Temperatuursensoren van het contacttype

De sensor komt rechtstreeks in contact met het gemeten voorwerp en meet de temperatuur door middel van warmtegeleiding.maar de reactiesnelheid is relatief traag en kan worden beïnvloed door de omgevingTypische toepassingen zijn thermoparen, RTD (thermoresistors) en thermistors.

Temperatuursensor zonder contact

Temperatuur meten door de infraroodstraling van een object te detecteren, zonder fysiek contact.Het voordeel is dat het een snelle reactietijd heeft en het meetobject niet stoortDe nauwkeurigheid van de metingen wordt echter beïnvloed door de emissie van het oppervlak van het object.

1.2 Indeling naar werkingsprincipe

(1) Thermocouple

Een thermocouple is gebaseerd op het Seebeck-effect, waarbij bij de verbinding van twee verschillende metalen een elektrisch potentieel wordt gegenereerd als gevolg van het temperatuurverschil.

- Breed meetbereik (-200°C ~ 2300°C), geschikt voor extreme temperaturen.

- Snelle reactietijd (millisecondeniveau), bestand tegen hoge temperaturen en trillingsbestendig.

- De nauwkeurigheid is echter relatief laag (±1°C ~±5°C), en een compensatie van de koude verbinding is vereist.

Algemene soorten

- K-type thermocouple (nikkel-chroom-nikkel-silicium): de meest gebruikte, geschikt voor -200°C tot en met 1260°C.

- J-type thermocouple (ijzer - koper-nikkel): geschikt voor het reduceren van milieus, 0°C tot en met 760°C.

- T-type thermocouple (koper-koper-nikkel): geschikt voor metingen bij lage temperaturen, -200°C tot 350°C.

- S/R-type thermocouple (platina-rodium-platina): gebruikt voor hoge temperatuurmetingen (0°C tot 1600°C), hoge nauwkeurigheid maar hoge kosten.

(2) Thermoresistor (RTD, weerstandstemperatuurmelder)

De RTD meet door gebruik te maken van de eigenschap dat de weerstand van metalen (zoals platina, koper en nikkel) verandert met de temperatuur.

Kenmerken

- hoge nauwkeurigheid (±0.1°C ~±0.5°C) goede stabiliteit, geschikt voor langdurige monitoring.

- Breed meetbereik (-200°C ~ 850°C).

- De reactie is echter relatief traag (tweede niveau), duur en vereist een constante stroombron voor het rijden.

Algemene soorten

- PT100 (platina weerstand, 100Ωbij 0°C): Industriële standaard, goede lineariteit.

- PT1000 (platinaweerstand, 1000Ωbij 0°C): hogere gevoeligheid, geschikt voor langeafstandstransmissie.

- Cu50 (koperweerstand, 50Ωbij 0°C): Lagere kosten, maar een kleiner temperatuurbereik.

(3) Thermistoren

thermistoren zijn halfgeleiderapparaten waarvan de weerstand aanzienlijk verandert met de temperatuur,en worden geclassificeerd als NTC (negatieve temperatuurcoëfficiënt) en PTC (positieve temperatuurcoëfficiënt).

NTC-thermistoren

De weerstand neemt af naarmate de temperatuur stijgt, met een hoge gevoeligheid (±0.05°C).

- Ze hebben echter een sterke niet-lineariteit en vereisen voor de omzetting opzoektabellen of de Steinhart-Hart-vergelijking.

Typische toepassingen: elektronische thermometers, temperatuurbewaking van lithiumbatterijen.

PTC-thermistoren

De weerstand neemt bij een bepaalde temperatuur sterk toe en wordt vaak gebruikt voor overtemperatuurbescherming.

Typische toepassingen: bescherming tegen oververhitting van de motor, zelfherstelvesel.

(4) Digitale temperatuursensor

De digitale temperatuursensor integreert een ADC en digitale interfaces (zoals I2C, SPI, 1-Wire), waardoor rechtstreeks digitale signalen worden uitgezonden zonder dat er extra signaalconditioneringscircuits nodig zijn.

Kenmerken

- Sterk vermogen tegen interferentie, geschikt voor ingebedde systemen.

- Geen kalibratie nodig, makkelijk te gebruiken.

(5) Infraroodtemperatuursensor (IR-thermometer)

De infraroodsensor meet de temperatuur door de infraroodstraling van objecten (met een golflengte van 3 tot 14 μm) te detecteren.

Kenmerken

- Niet-contactmeting, met een zeer snelle respons (in het millisecondebereik).

- De nauwkeurigheid van de metingen wordt echter beïnvloed door de emissiviteit van het oppervlak van het object (zoals metalen compensatie vereisen).

Typische toepassingen

- Geweren voor het meten van de lichaamstemperatuur (zoals MLX90614).

- industriële apparatuur voor thermische beeldvorming (zoals FLIR-thermische beeldvormers).

Belangrijkste prestatieparameters van temperatuursensoren

- meetbereik: het temperatuurbereik waarbinnen de sensor normaal kan werken, zoals thermoparen tot 2300 °C kunnen bereiken°C, terwijl NTC gewoonlijk beperkt is tot -50°C tot 150°C.

- nauwkeurigheid: het bereik van de meetfout, zoals RTD, kan±0.1°C, terwijl thermoparen in het algemeen±1°C tot±5°C.

- Resolutie: De minimale waarneembare temperatuurverandering, hoge precisie sensoren kunnen 0 bereiken.01°C.

- Reactietijd: de tijd die nodig is om de temperatuurverandering in de output te stabiliseren, thermoparen kunnen het milliseconde niveau bereiken, terwijl RTD meestal in het tweede niveau ligt.

- Lineariteit: of de output lineair is met de temperatuur, RTD heeft een betere lineariteit, terwijl NTC een sterkere niet-lineariteit heeft.

- Langetermijnstabiliteit: De mate van sensorverschuiving in de tijd, platinaweerstand < 0.1°C/jaar.

Gids voor de selectie van temperatuursensoren

1Temperatuurbereik: Selecteer thermocouple voor hoge temperaturen, RTD of NTC voor lage temperaturen.

2. Nauwkeurigheidsvereisten: selecteer RTD voor hoge nauwkeurigheid, NTC voor lage kosten.

3. Reactiesnelheid: Selecteer thermocouple of infrarood sensor voor snelle meting.

4Omgevingsfactoren: selecteer een gepantserd thermocouple voor corrosieve omgevingen, waterdichte verpakking voor vochtige omgevingen.

5Uitgangssignaal: ingebedde systemen geven de voorkeur aan digitale sensoren (I2C/SPI).