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常用温度传感器芯片介绍

常用温度传感器芯片介绍
常用温度传感器芯片介绍

常用温度传感器芯片介绍

处于正向偏压的硅二极管和基极一射极结点往往可用来测量温度,在室温下,正向偏压的结点大的降压,它是有大的-2mV/℃的负温度系数。确定的电压和温度系数是和结点的几何尺寸、电流密度和其它因素有关,精确的校准需要在已知温度下单独测量每个二极管或者晶体管,PN结的基本方程是I=IO(eqv/KT-1)其中q是电子的电量,K是物理常数,称为玻尔茨曼常数,T是绝对温度开氏温度是常数,基本上等于反向偏压的泄漏电流,在室温下,KT/q大约是26mV,在正常的正向偏压条件下,-1这项是微小和无关重要的,可以忽略不计,所以I=IOeqv/KT,于是I=I/Io=V,温度传感器IC的工作原理是根据两个基极--射极电压之间的差值,这时结点的电流保持固定的比率I2/I21,对这方程进行一点代数运算就可以得出电压差,中的电路利用这个电压差值产生的输出电压或电流是和温度成正比的,表3列举4个IC,AD590和AD592的表现相同,不过较新的AD592便宜,采用TO-92的封装外壳,适用于教室的温度范围,超出这范围,准确度较严格。National的LM34/LM35是三端器件,在0°F或0℃下输出为零,LM135/235/335却是类似于齐纳二极管的器件,其输出和绝对温度成正比。我们来去看看AD592/590、AD592和AD590是输出为1μA/K,在0°C时是μA的两端点稳压器。制造商在5代时把这校准,保证它在4代至3代之间的工作,不过要注意,提高电压会增加功耗,并且引起轻微的测量误差,图5说明它们是简单线路中的用途,可以得出从0℃或者0°F的数字计伏特的温度读数。

1μA/K的电流流过R1时,R1以1mV/0°C,或者1mV/0°F,的灵敏度把电流值分为电压值,R1的两端电压是和绝地温度成正比,电阻R2、R3和R4提供的补偿等于R1和0℃或者0°F时的电压,这补偿是利用数字伏特计来调节的,要获得摄氏表的读数,必须把R3调到输出是,华氏表的读数则应把输出调到,如R1原来就是±%,或者利用数字欧姆表进行微调,要达到IC 规定的准确度并不需温度校准,如果想使用较低级的IC要轻松达到贝高的准确度。

可以把R1换成可调节的电阻。让这IC处于已知温度下,把数字伏特计跨越在R1上。而且调节R1到lmV/度的正确读数,建议把IC放人封闭的护套中,而且把它放人均匀搅体的冰

和水中,并达到平衡,微调R1,使它两端电压在0℃时为,或者在320F的为为止,依照上述办法调节R3,AD593有儿级别的型号,从25℃时的±5℃, AD590J到±5℃,AD590M,AD592获得保证的25℃,准确度是从±2.5℃,AD592AN至±0.5℃,AD59ICN,AD590的封装有T0-52,晶体管外壳或者扁平封装,而AD592在出装时采用T0-92型封装,National的LM34/35系列是更容易使用,这种三端IC输出10mV/0F,LM34或者10mV/℃。要读出温度只需一个数字伏特计和一个电池或者电压源,从4V到30V之间的任何电压,图6把一个LM34或者LM35和一个高电压/频率变换器LM351结合起来而产生和温度成正比的频率,图示的元件数值产生的精度100的输出,在100°F或100℃的输出是10kHz,要把它校准,可以暂时拆下这个传感器,提供精确的1000V输入,并且调节R3全输出为,不需调零,如果要改进容限较松的IC的准确度,可以把IC 放在接近等量高端的已知准确度温度,并且调节R3的在获得正确的输出。LM34/35需要是负偏压去**零度以下的温度,图7说明其基本原理,这IC由止电源线供电,不过原把人约50μA 的偏流加在输出上。LM35适用的温度范围有-55至150℃,-40至110℃是LM35C,以及0至100℃的LM35D,而25℃时保证准确度是±1℃和±0.5℃是LM35A,LM135的华氏型号也有类似的级数。其封装有T0-46金属型和T0-92塑料型,表3中最后一行IC是National的LM135/235/335的系列。

LM135的操作是一个类似于齐纳二极管两端点稳压器IC,类似于LM185的标准,它有第三个接线端供用户接上电,以便标准,偏流或者齐纳电流可以在400μA至50mA之间的任何数值,它的输出是l0mV/K。在0℃时是273V,和绝对温度成正比,不需用户校准的最严格25℃保证准确度是±1℃(LM135A和LM235A),而最松的是±6℃。LM335,LM135的额定温度范围是-55℃至150℃的连续范围内,LM235是-40至100℃,其封装有T0-46型金属和T0-92塑料型。

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国际品牌温度传感器介绍一..

一、霍尼韦尔 公司简介: 霍尼韦尔是《财富》百强公司,总部位于美国。致力于发明制造先进技术以应对全球宏观趋势下的严苛挑战,例如生命安全、安防和能源。公司在全球范围内拥有大约130,000 名员工,其中包括19,000 多名工程师和科学家。 霍尼韦尔在华的历史可以追溯到1935年。当时,霍尼韦尔在上海开设了第一个经销机构。1973年美国总统尼克松访华时,应中国政府之邀从十大领域推荐精英企业来华推动两国双向交流,并促进中国的现代化建设。其中炼油石化领域唯一被选中推荐给中国政府的美国环球油品公司,正是霍尼韦尔旗下的子公司。80年代的改革开放成为了霍尼韦尔融入中国经济发展的又一个新起点,作为首批在北京设立代表处的跨国企业,霍尼韦尔在彼时开始了一系列的高品质投资。目前,霍尼韦尔四大业务集团均已落户中国,旗下所辖的所有业务部门的亚太总部也都已迁至中国,并在中国的20多个城市设有多家分公司和合资企业。目前,霍尼韦尔在中国的投资总额超10亿美金,员工人数超过12,000名。 主要产品及服务: 家具与消费品——环境自控解决方案及产品 航空与航天——航空航天UOP中国传感与控制 生命安全与安防——霍尼韦尔安全产品安防气体探测技术 建筑、施工与维护——环境自控解决方案及产品安防英诺威发泡剂极冷致制冷剂 传感与控制——扫描与移动生产力扫描与移动技术 工业过程控制——无线自动化解决方案环境自控解决方案及产品传感与控制气体探测技术 能效与公共事业——环境自控解决方案及产品无线自动化解决方案传感与控制 汽车与运输——极冷致制冷剂传感与控制 石油、天然气、炼油、石油化工与生物燃料——环境自控解决方案及产品UOP中国无线自动化解决方案传感与控制气体探测技术安防 医疗保健——扫描与移动技术阿克拉薄膜传感与控制Burdick & Jackson 溶剂和试剂 化学品、特殊材料与化肥——Burdick & Jackson 溶剂和试剂阿克拉薄膜尼龙6树脂UOP中国极冷致制冷剂OS有机硅密封胶添加剂 制造——环境自控解决方案及产品尼龙6树脂A-C高性能添加剂传感与控制 无线自动化解决方案

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化,在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一,当有电流流过两个不同导体的连接处时,此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向, 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T,T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关,而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势:热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处a,b 之间便有一电动势差△ V,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由A流向B时,称A为正极,B 为负极。实验表明,当△ V很小时,△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率,又称塞贝克系数。

集成温度传感器1

非接触式温度传感器 非接触式温度传感器即热探测器,热探测器(有时也放在红外光电式传感器中介绍)是在吸收红外辐射能后温度升高,引起某种物理性质的变化,这种变化与吸收的红外辐射能成一定关系。常用的物理现象有温差热电现象、金属或半导体电阻阻值变化现象、热释电现象、气体压强变化现象、金属热膨胀现象和液体薄膜蒸发现象等。 热释电型红外探测器是根据热释电效应制成的,即电石、水晶、酒石碳酸钠、钛酸钡等晶体受热产生温度变化时,其原子排列发生变化,晶体自然极化,在其两表面产生电荷的现象称为热释电效应。 热释电效应 当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷,这种由于热变化产生的电极化现象,被称为热释电效应。通常,晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和,其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时,晶体结构中的正负电荷重心相对移位,自发极化发生变化,晶体表面就会产生电荷耗尽,电荷耗尽的状况正比于极化程度,图1表

示了热释电效应形成的原理。 热释电材料是一种具有自发极化的电介质,它的自发极化强度随温度变化,可用热释电系数p来描述,p=dP/dT(P为极化强度,T为温度)。在恒定温度下,材料的自发极化被体内的电荷和表面吸附电荷所中和。如果把热释电材料做成表面垂直于极化方向的平行薄片,当红外辐射入射到薄片表面时,薄片因吸收辐射而发生温度变化,引起极化强度的变化。而中和电荷由于材料的电阻率高跟不上这一变化,其结果是薄片的两表面之间出现瞬态电压。若有外电阻跨接在两表面之间,电荷就通过外电路释放出来。电流的大小除与热释电系数成正比外,还与薄片的温度变化率成正比,可用来测量入射辐射的强弱。 1、热释电型红外传感器(PIR传感器)

温度传感器的选用

温度传感器的选用 摘要:在各种各样的测量技术中,温度的测量可能是最为常见的一种,因为许多的应用领域,掌握温度的确切数值,了解温度与实际状态之间的差异等,都具有极为重要的意义。就以测量为例,在力的测量,压力,流量,位置及电平高低等测量的过程中,为了提高测量精度,通常都会要求对温度进行监视。可以说,各种的物理量都是温度的函数,要得到精确的测定结果,必须针对温度的变化,作出精确的校正。 关键字:温度传感器热电偶热电阻集成电路 引言: 工业上常用的温度传感器有四类:即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温 度传感器;每一类温度传感器有自己独特的温度测量围,有自己适用的温度环境;没有一种温度传感器可以通用于所有的用途:热电偶的可测温度围最宽,而热电阻的测量线性度最优,热敏电阻的测量精度最高。 1、热电偶 热电偶由二根不同的金属线材,将它们一端焊接在一起构成;参考端温度(也称冷补偿端)用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差;而两种不同金属的焊接端放置于需 要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压,电压数值是所有联接端温度的函数,热电偶无需电压或电流激励。实际应用时,如果试图提供电压或电流激励反而会将误差 引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端,其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现;如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属,通常是铜,那末事情 真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实,实际上又建立了新的一对热电偶,在系统中引入了极大的误差,消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度,以硬件或硬件-软件相结 合的方式将这一联接所贡献的误差减掉,纯硬件消除技术由于线性化校正的因素,比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下,参考端温度的精确检测用热电阻RTD,热敏电 阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说,热电偶可由任意的两种不同金属构建而成,但在实践中,构成热电偶的两种金属组合已经标准化,因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。

温度传感器简介与选型

温度监控的I/O解决方案 选择和采购温度传感器 监测温度和采集数据的传感器种类繁多。从单一房间的温度监测到复杂的批次过程控制应用都依赖精准的温度获取。电阻温度计(RTD),热电偶,积体电路温度计(ICTD),热敏电阻,红外线传感器是用于以上目的的主要传感器类型。 RTD决定于材料电阻和温度的关系,它读数精确(一般小数点后2-3位),具有多种封装形式。他们一般由镍,铜及其他金属制造,但是较早前,RTD是由铂制造的,很大程度上因为铂的电阻在较宽的温度区间里与温度成线性关系。但是由于铂价格昂贵且当温度超过660°C时不能适用,因为在这范围以外铂的惰性会失效导致读数不准。RTD需要一个小功率激励源才能进行操作,且RTD应用性很强,在较大范围内它侦测温度非常准确漂移很小。 热电偶是由双金属导体制备,受热时产生的电压与温度成比例.同RTD一样,热电偶常用于工业设置里。其种类丰富(B,J,K,R,T等),提供不同的温度敏感范围。热电偶读数没有RTD那么精确,有时可能高达一度之差。热电偶和RTD一样本身及其脆弱,使用时它通常附有一根耐用探针。一般热电偶价格不贵,但若装了特殊外壳或装置,其价格将大大上升。因为热电偶种类繁多测温范围很大,最高可达1800°C,能用在高温条件下(但值得注意的是,高温使用一般需要特殊外壳、包装或绝热材料)。 ICTD是常见的通用温度传感器,其价格不贵,类似2线晶体管装置,工作电压在5-30V之间,由此产生的电流与温度成线性比例。也和RTD一样,ICTD低噪音,但比RTD更易使用,因为其无需电阻测量电路。ICTD的特点在于其简易,工业应用偏少,在-50~100°C范围内温度测量较准确,例如在HVAC,制冷机和室内温度监控等应用上。 热敏电阻工作原理是由电阻调节获得不同温度。这样看来热敏电阻和RTD的工作原理类似,差别在于前者使用2线互连,对温度更加敏感,但是一定程度上读数不准。除此,电热调节器所用材料通常是陶瓷或聚合物(而RTD使用纯金属),这样使其具有价格上的优势。热敏电阻适应于大容量的温度监测,范围在-40~200°C,并且允许一定量的漂移的场合。 红外传感器代表了温度监测设备中最新前沿的仪器。红外辐射通过监测物体的电磁辐射(也叫做热摄影或高温测量)来对其进行远程温度测定,红外监测对快速移动的物体或难以测得高温易变化的环境有很好的效果红外广泛应用在制造流程中,如对金属、玻璃、水泥、陶瓷半导体、塑料、纸品、织物及涂层的温度。 重要提示:在决定使用哪种测温器件时,需着重考虑的是价格、温度测量所需达到的精度、设备对环境的适用性以及布线。例如:对ICTD来说,一般双绞电缆,最简单的布线方案就能使它正常工作,几千米的布线也不会造成信号损失。;而相比较RTD,则需要3或4线制。对于RTD,线的规格也同样重要。直径必须相配,接合无误,即使在最佳的条件下,也易受噪音的影响,尤其在线过长的情况下。热电偶的应用通常都有严格的布线要求。每种热电偶有其匹配的线,和它的材料组成相搭配。这种专业线价格昂贵,所以在热电偶应用时,以短程布线为多。 Opto 22 的解决方案 SNAP输入模块 Opto 22的特点在于能为所有类型温度监测设备---RTD,热电偶,ICTD,热敏电阻,红外监测提供解决方案。方案包括一套完整的多通道模拟输入模块,能与以上设备连接用于远程监控和数据采集。 更值得注意的是,Opto 22的I/O模块有多种构造,从双通道到八通道一应俱全。八通道的模块是需要多通道温度采集的最佳经济选择。应用包括水处理、制冷系统、杀菌、巴氏消毒及焊接等。 Opto 22的SNAP AICTD-8模块是特别为能源管理相关应用而设计的,能从标准ICTD中获得八通道模

温度传感器的常见分类 温度传感器应用大全

温度传感器的常见分类温度传感器应用大全 温度传感器在我们的日常生活中扮演着十分重要的角色,同时它也是使用范围最广,数量最多的传感器。关于它你了解多少呢?本文主要介绍的就是各种温度传感器的分类及其原理,温度传感器的应用电路。 温度传感器从17世纪温度传感器首次应用以来,依次诞生了接触式温度传感器,非接触式温度传感器,集成温度传感器,近年来在智能温度传感器在半导体技术,材料技术等新技术的支持下,温度传感器发展迅速,由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度,又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑,使用也更加方便。 1、热电偶传感器: 两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电势EAB(T,T0)是由接触电势和温差电势合成的,接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关,当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端,另一端温度为TO,称为自由端,则回路中就有电流产生,即回路中存在的电动势称为热电动势,这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 2、热敏电阻传感器: 热敏电阻是敏感元件的一类,热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而改变,与一般的固定电阻不同,属于可变电阻的一类,广泛应用于各种电子元器件中,不同于电阻温度计使用纯金属,在热敏电阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物,正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件,热敏电阻通常在有限的温度范围内实现较高的精度,通常是-90℃?130℃。 3、模拟温度传感器: HTG3515CH是一款电压输出型温度传感器,输出电流1~3.6V,精度为±3%RH,0~100%RH相对湿度范围,工作温度范围-40~110℃,5s响应时间,0±1%RH迟滞,是一个带

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T

温度传感器

温度传感器温度特性测试与研究(FB810型恒温控制温度传感器实验仪) 实 验 讲 义 杭州精科仪器有限公司

一、集成电路温度传感器的特性测量及应用 随着科技的发展,各种新型的集成电路温度传感器器件不断涌现,并大批量生产和扩大应用。这类集成电路测温器件有以下几个优点:(1)温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性关系;(2)不像热电偶那样需要参考点;(3)抗干扰能力强;(4)互换性好,使用简单方便。因此,这类传感器已在科学研究、工业和家用电器温度传感器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。本实验要求测量电流型集成电路温度传感器的输出电流与温度的关系,熟悉该传感器的基本特性,并采用非平衡电桥法,组装成为一台C 50~0?数字式温度计。 【实验原理】 590AD 集成电路温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。该器件的两端当加有某一定直流工作电压时(一般工作电压可在V 20~5.4范围内),它的输出电流与温度满足如下关系: A t B I +?= 式中,I 为其输出电流,单位:A μ,t 为摄氏温度,B 为斜率,一般590AD 的1)C (A 1B -?μ=,即如果该温度传感器的温度升高或降低C 1?,那传感器的输出电流增加或减少A 1μ,A 为摄氏零度时的电流值,其值恰好与冰点的热力学温度K 273相对应。(对市售一般590AD , A 278~273A μ=略有差异。)利用590AD 集成电路温度传感器的上述特性,可以制成各种用途的温度计。采用非平衡电桥线路,可以制作一台数字式摄氏温度计,即590AD 器件在C 0?时,数字电压显示值为“0”,而当590AD 器件处于C t ?时,数字电压表显示值为“t ”。 【实验仪器】 810FB 型恒温控制温度传感器 实验仪,如右图所示: 大烧杯、加热器、冰瓶、各种温 度传感器等。 【实验内容】 一.590AD 的测试方法: 1.590AD 为两端式集成电路温 度传感器,它的管脚引出端有两 个,如图1所示:序号1接电源 正端+U (红色引线)。序号2 接电源负端-U (黑色引线)。至 于序号3连接外壳,它可以接地,有时也可以不用。590AD 工作电压V 30~4,通常工作电压V 15~6,但不能小于V 4,小于V 4出现非线性。

AD590温度传感器简介

AD590温度传感器简介 AD590就是一种集成温度传感器(类似的芯片还有LM35等),其实质就是一种半导体集成电路。它利用晶体管的b-e结压降的不饱与值VRE与热力学温度T与通过发射极电流I的下述关系实现对温度的检测。 式中,k就是波耳兹曼常数;q就是电子电荷绝对值。 集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便,得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出与电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K(温度变化热力学温度1度输出变化10mV),温度0K时输出0,温度25℃时输出2、9815V。电流输出型的灵敏度一般为1μA/K,25℃时输出298、15μA。 AD590就是美国模拟器件公司生产的单片集成两端温度传感器。它主要特性如下: 1) 流过器件电流的微安数等于器件所处环境温度的热力学温度(开尔文)度数,即 式中,IT为流过器件(AD590)的电流,单位为μA;T为温度,单位为K。 2) AD590的测量范围为-55~+150℃。 3) AD590的电源电压范围为4~30V。电源电压从4~6V变化,电流IT 变化1μA,相当温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压与20V 的反向电压。因而器件反接也不会损坏。

4) 输出电阻为710MΩ。 5) AD590在出厂前已经校准,精度高。AD590共有I、J、K、L、M 五挡。其中M档精度最高,在-55~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃。I档误差较大,误差为±10℃,应用时应校正。 由于AD590的精度高、价格低、不需辅助电源、线性度好,因此常用于测量与热电偶的冷端补偿。

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量 (取决于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T 的微分热电势为热电势率, 又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2. 热电偶的种类

半导体温度传感器及其芯片集成技术_图文.

第12期?传感器技术? 半导体温度传感器及其芯片集成技术* 林凡,吴孙桃。郭东辉 (厦门大学,福建厦门 361005 摘要:半导体温度传感器是利用集成电路的工艺技术,将硅基半导体的温度敏感元件与外围电路集成在同一芯片上,与传统类型的温度传感器比较,具有灵敏度高、线性好、体积小、功耗低、易于集成等优点。分别介绍了双极型工艺和 CMOS工艺下的半导体温度传感器的基本设计原理,并具体提出一种CMOS型集成温度传感器设计电路。此外,还介绍了半导体温度传感器的芯片集成技术,并总结了Ic设计中出现的关键技术问题与解决方法。 关键词:半导体温度传感器;集成电路;单片系统 中图分类号:TN212.11文献标识码:A 文章编号:1002—1841(200312—0001—02 Semiconductor Temperature Sensor and its SoC Tedmology LIN Fan,、vU Sum-tao,GUO Dong-hui (Xiamen University,Xiamen 361005,China Abstract:Using IC technology,Semiconductor temperature鸵nsor caIl realize the in 嘧tion of sensing and di西tal processing func? tions on the班llne chip.G砌1删with otller traditional temperature se删娜,it has the advantages of 800d sensitivity,lineatrity,low power consumption,etc.Introducing the basic desi伊principles of semiconductor

温度传感器常见故障的处理方法

温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。在实际使用上通常会和一些仪表配套使用,但也会出现很多故障现象。下面就让艾驰商城小编对温度传感器常见故障的处理方法来一一为大家做介绍吧。 第一,被测介质温度升高或者降低时变送器输出没有变化,这种情况大多是温度传感器密封的问题,可能是由于温度传感器没有密封好或者是在焊接的时候不小心将传感器焊了个小洞,这种情况一般需要更换传感器外壳才能解决。 第二,输出信号不稳定,这种原因是温度源本事的原因,温度源本事就是一个不稳定的温度,如果是仪表显示不稳定,那就是仪表的抗干扰能力不强的原因。 第三,变送器输出误差大,这种情况原因就比较多,可能是选用的温度传感器的电阻丝不对导致量程错误,也有可以能是传感器出厂的时候没有标定好。 温度传感器出现故障的情况很少见,只要出厂的时候进行仔细的检测,这些情况都是可以避免的,所以温度传感器在出厂的时候一地要进行检验,客户也可找传感器厂家索要出厂检测报告进行参考。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城https://www.sodocs.net/doc/8016840232.html,/

温度传感器简介

简谈温度传感器及研究进展 摘要:温度传感器是使用范围最广,数量最多的传感器,在日常生活,工业生产等领域都扮演着十分重要的角色。从17世纪温度传感器首次应用以来,依次诞生了接触式温度传感器,非接触式温度传感器,集成温度传感器。近年来在智能温度传感器在半导体技术,材料技术等新技术的支持下,温度传感器发展迅速。由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度,又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑,使用更加方便,因此智能温度传感器是当今的一个研究热点。微处理器的引入,使得温度信号的采集,记忆,存储,综合,处理与控制一体化,使温度传感器向智能化方向发展。关键词:温度传感器;智能温度传感器;接触式温度传感器 中图分类号:TP212.1 文献标识码:A Abstract:temperature transducer is used most widely, the largest number of sensors, in daily life, such as industrial production field plays a very important role.Since the 17th century temperature sensor for the first time application, was born in turn contact temperature sensor, non-contact temperature sensor, integrated temperature sensor.Intelligent temperature sensor in recent years in semiconductor technology, materials technology, under the support of new technologies such as the temperature sensor is developing rapidly.Due to the software and hardware of the intelligent temperature sensor reasonable matching can greatly enhance the function of the sensor, improve the precision of the sensor, and can make the temperature sensor has simple and compact structure, use more convenient, thus intelligent temperature sensor is a hot spot nowadays.The introduction of the microprocessor, which makes the temperature signal collection, memory, storage, comprehensive, processing and control integration, make the temperature sensor to the intelligent direction. Key words:temperature transducer; Smart temperature sensor; Contact temperature sensors 前言:温度作为国际单位制的七个基本量之一,测量温度的传感器的各种各样,温度传感器是温度测量仪表的核心部分,十分重要。据统计,温度传感器是使用范围最广,数量最多的传感器。简而言之,温度传感器(temperature transducer)就是是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。在材料技术的支持下,陶瓷,有机,纳米等新材料用于温度传感器中可以使温度的测量和控制更加科学和精确。由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度,又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑,使用更加方便,因此智能温度传感器是当今的一个研究热点。微处理器的引入,使得温度信号的采集,记忆,存储,综合,处理与控制一体化,使温度传感器向智能化方向发展。

常用温度传感器的对比分析及选择

常用温度传感器的对比分析及选择 大致的要点: 1.温度传感器概述:应用领域,重要性; 2.四种主要的温度传感器类型的横向比较 3.热电偶传感器 4.热电阻传感器 5.热敏电阻传感器 6.集成电路温度传感器以及典型产品举例 7.温度传感器的正确选择及应用 在各种各样的测量技术中,温度的测量可能是最为常见的一种,因为任何的应用领域,掌握温度的确切数值,了解温度与实际状态之间的差异等,都具有极为重要的意义。就以测量为例,在力的测量,压力,流量,位置及电平高低等测量的过程中,为了提高测量精度,通常都会要求对温度进行监视,如压力或力的测量,往往是使用惠斯登电阻电桥,但组成电桥的电阻随温度变化引起的误差,往往会大大超过待测力引起的电阻值变化,如不对温度进行监控并据此校正测量结果,则测量完全不可能进行或者毫无效果。其他参数测量也有类似问题,可以说,各种的物理量都是温度的函数,要得到精确的测定结果,必须针对温度的变化,作出精确的校正。本文就是帮助读者针对特定的用途,选择最为合适的温度传感器,并进行精确的温度测量。 工业上常用的温度传感器有四类:即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温度传感器;每一类温度传感器有自己独特的温度测量范围,有自己适用的温度环境;没有一种温度传感器可以通用于所有的用途:热电偶的可测温度范围最宽,而热电阻的测量线性度最优,热敏电阻的测量精度最高。表1是四类传感器的各自独特的性能特性及相互比较。表2是四类传感器的典型应用领域。

热电偶--通用而经济 热电偶由二根不同的金属线材,将它们一端焊接在一起构成,如图1所示;参考端温度(也称冷补偿端)用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差;而两种不同金属的焊接端放置于需要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压,电压数值是所有联接端温度的函数,热电偶无需电压或电流激励。实际应用时,如果试图提供电压或电流激励反而会将误差引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端,其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现;如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属,通常是铜,那末事情真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实,实际上又建立了新的一对热电偶,在系统中引入了极大的误差,消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度(参见图1),以硬件或硬件-软件相结合的方式将这一联接所贡献的误差减掉,纯硬件消除技术由于线性化校正的因素,比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下,参考端温度的精确检测用热电阻RTD,热敏电阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说,热电偶可由任意的两种不同金属构建而成,但在实践中,构成热电偶的两种金属组合已经标准化,因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。

温度传感器

温度传感器 一、简介 温度传感器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。 二、主要分类 1、接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测量范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸气压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差热电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、精确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳少杰而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量1.6-300K范围内的温度。 2、非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微

常用温度传感器比较(2)

常用温度传感器比较 一.接触式温度传感器 1. 热电偶: (1)测温原理: 两种不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电动势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测 量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表连接,显示出热电偶所产生的热电动势,通过查询热电偶分度表,即可得到被测介质温度。 (2)测温范围: 常用的热电偶从-50~+1600C均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到- 269C(如金铁镍铬),最高可达+28000(如钨-铼)。 (3)常用热电偶型号: (4)实例: T型热电偶,测温范围-40~350C,详细信息见T型热电偶实例。 2. 热电阻: (1)测温原理: 热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化 而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。 目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即: R=R o [1+ a(t-t 0)] 式中,R为温度t时的阻值;R o为温度t o (通常10=00 )时对应电阻值;a为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为: R =Ae B/t 式中R为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。 (2)测温范围:

金属热电阻一般适用于-200~5000范围内的温度测量,其特点是测量准确、 稳定性好、性能可靠。 半导体热敏电阻测温范围只有-50~300C左右,且互换性较差,非线性严重,但温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上) 。 (3)常用热电阻: 目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:铂电阻精度高,适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无腐蚀介质,超过150C 易被氧化。 中国最常用的有R°=10Q、R°=100Q和R°=1000Q等几种,它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有R o=50Q和R o=100Q两种,它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。 (4)实例: Pt100为正温度系数热敏电阻传感器,测量范围-200 C ~850C,允许温度偏差值0.15+0.002|t| ,最小置入深度200mm最大允许电流5mA详细信息见Pt100 实例。 3. 集成温度传感器: <1>模拟式温度传感器: (1)原理: 将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上,具 有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点。 (2)常见模拟式温度传感器: 电压输出型: LM3911、LM335 LM45 AD22103 电流输出型: AD590。 (3)实例: LM135\235\335系列是美国国家半导体公司(NS)生产的一种高精度易校正的集成温度传感器,是电压输出型温度传感器,工作特性类似于齐纳稳压管。该系列器件灵敏度为10mV/K,具有小于1Q的动态阻抗,工作电流范围从400^A 到5mA,精度为1C,LM135的温度范围为-55 C?+150C,LM235的温度范围为-40 C ?+125C,LM335 为-40C ~+100°C。封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。详细信息见 LM135,235,335.pdf。 AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器,供电电压范围为3~30V,可以承受44V正向电压和20V反向电压,测温范围为-55 C?+150C,输出电流为223卩 A~423卩A,输出电流变化1卩A相当于温度变化1 C,最大非线性误差为土03C,响应时间仅为20卩s,重复性误差低至土0.05C,功耗约为2mW, 输出电流信号的传输距离可达到1km以上,作为一种高阻电流源,最高可达 20血,所以它不必考虑选择开关或CMO多路转换器所引入的附加电阻造成的误差,适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。详细信息见AD590.pdf。 <2>数字式温度传感器: (1)原理: 将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上,直接输出反应被测温度的

常用温度传感器比较

一.主题:温度传感器 二.内容 接触式温度传感器 1.热电偶: (1)测温原理: 两种不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电动势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表连接,显示出热电偶所产生的热电动势,通过查询热电偶分度表,即可得到被测介质温度。 (2)测温范围: 常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。 (3)常用热电偶型号: (4)实例: T型热电偶,测温范围-40~350℃。 2.热电阻: (1)测温原理: 热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。 目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即: Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为: Rt =AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。 (2)测温范围: 金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。 半导体热敏电阻测温范围只有-50~300℃左右, 且互换性较差,非线性严重,但温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)。 (3)常用热电阻: 目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:铂电阻精度高,适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无腐蚀介质,超过150℃易被氧化。 中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种,它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种,它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。 (4)实例: Pt100为正温度系数热敏电阻传感器,测量范围-200℃~850℃,允许温度偏差值

温度传感器实验

DH-SJ5温度传感器设计性实验装置 使 用 说 明 书 杭州大华科教仪器研究所 杭州大华仪器制造有限公司

一、温度传感器概述 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。测温传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。 一、测温传感器的分类 1.1电阻式传感器 热电阻式传感器是利用导电物体的电阻率随温度而变化的效应制成的传感器。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。它分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即 R t =R t0[1+α (t-t 0)] 式中,R t 为温度t 时的阻值;R t0为温度t 0(通常t 0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 t B t Ae R = 式中R t 为温度为t 时的阻值;A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。 常用的热电阻有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。 金属铂具有电阻温度系数大,感应灵敏;电阻率高,元件尺寸小;电阻值随温度变化而变化基本呈线性关系;在测温范围内,物理、化学性能稳定,长期复现性好,测量精度高,是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下,易受还原性介质的污染,使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系,因此使用时应装在保护套管中。用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃,TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) ,R 0为0℃的阻值,R 100为100℃的阻值,按IEC751国际标准,温度系数TCR=0.003851,Pt100(R 0=100Ω)、Pt1000(R 0=1000Ω)为统一设计型铂电阻。铂热电阻的特点是物理化学性能稳定。尤其是耐氧化能力强、测量精度高、应用温度范围广,有很好的重现性,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器。 热敏电阻(Thermally Sensitive Resistor,简称为Thermistor),是对温度敏感的电阻的总称,是一种电阻元件,即电阻值随温度变化的电阻。一般分为两种基本类型:负温度系数热敏电阻NTC (Negative Temperature Coefficient )和正温度系数热敏电阻PTC (Positive Temperature Coefficient )。NTC 热敏电阻表现为随温度的上升,其电阻值下降;而PTC 热敏电阻正好相反。 NTC 热敏热电阻大多数是由Mn(锰)、Ni(镍)、Co(钴)、Fe(铁)、Cu(铜)等金属的氧化物经过烧结而成的半导体材料制成。因此,不能在太高的温度场合下使用。不竟然,其使用范围有的也可以达到了-200℃~700℃,但一般的情况下,其通常的使用范围在-100℃~300℃。 NTC 热敏热电阻热响应时间一般跟封装形式、阻值、材料常数(热敏指数)、热时间常数有关。材料常数(热敏指数)B 值反映了两个温度之间的电阻变化,热敏电阻的特性就是由它的大小决定的,B 值(K )被定义为:2 12 1212111lg lg 3026.211ln ln T T R R T T R R B --?=--= ; R T1:温度 T 1(K )时的零功率电阻值;R T2 :温度 T 2(K )时的零功率电阻值;T 1,T 2 :

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