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淺析溫度傳感器的研究與發展

發布時間:2019-01-07  發布者:利坤電子

  一、溫度丈量的最 新進展
  當前,固然主要的溫度傳感器,如熱電耦、熱電阻及輻射溫度計等的技術己經成熟,但是只能在傳統的場合應用,不能知足很多的要求,尤其是。因此,各國專家都在針對性的競爭各種新型溫度傳感器及的實用丈量技術。
  二、光纖溫度傳感器
  光導纖維(簡稱光纖)自20世紀70年代問世以來,跟著激光技術的發展,從理論和實踐上都已證實它具有一系列的優勝性,光纖在傳感技術中的應用也日益受到廣泛正視。光纖傳感器是一種將被丈量的狀態轉變為可測的光信號的裝置。它是由光禍合器、傳輸光纖及光電轉換器等三部門組成。目前已有用來丈量壓力、位移、應變、液面、角速度、線速度、溫度、磁場、電流、電壓等物理量的光纖傳感器問世,解決了傳統方式難以解決的丈量技術題目。據統計,目前約有百余種不同形式的光纖傳感器,用于不同進行檢測。可以預料,在革命的浪潮中,光纖傳感器必將廣泛的應用,并施展出的作用。
  三、特種測溫熱敏電纜
  熱電耦是傳統的溫度傳感器常用的傳感器配件,用途非常廣泛。近年來,又發展出了一種新的測溫技術,能在火災事故預警中有的應用。這種新型溫度傳感器稱為特種測溫熱敏電纜,又被稱為連續熱電耦(Continuous-Thermocouple)或尋熱式熱電耦(Heating-Seeking-Thermocouple)。
  熱敏電纜利用電耦熱電效應,但丈量的不是耦頭部的溫度,而是沿熱電極長度上最 高溫度點的溫度。因為這種功能,最 初被發達作為高精技術設備鋪設在軍事設備中。目前,已被廣泛應用到各個來預防和減少因“過熱”引起的事故和損失。
  熱敏電纜的主要機能:目前,熱敏電纜主要有兩種產品類型(FTLD和CTTC),它們測溫原理相同,只是技術參數不同。材料構成外層保護管:FTLD型采用雙層聚四氟乙烯,CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為避免丈量環境中的粉塵、油脂以及水分等介質浸入,以及溫度范圍不同而引起的誤報,故采用不同材料。
  分度與敏捷度:熱敏電纜的分度與普通熱電耦相近,因為連續熱電耦的“臨時”熱接點不是緊密連接,熱接點之外兩電極間也并非絕緣,所以熱敏電纜的輸出熱電勢與同種熱電耦比擬稍有降低,換算成溫度大約相差十幾攝氏度,這對于火警預告來說是可以接受的。彎曲半徑除和熱敏電纜組成材料的機能和質量有關外,還與隔離材料的密實程度有關。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。
  四、石英溫度計
  跟著出產及技術的發展,各部分對溫度丈量與控制的要求越來越高,尤其對、高分辨率溫度傳感器的需求越來越強烈,普通的傳感器難以知足要求。
  石英溫度計的特性:高分辨率分辨率達0.001~0.0001℃。在-50℃~120℃范圍內,精度為±0.05℃。普通溫度計的精度為±0.1℃。誤差小熱滯后誤差小,響應時間為1s,可以忽略。機能不亂它是頻率輸出型傳感器,故不受放大器漂移和電源波動的影響,即使將傳感器遠間隔(如1500m)設置也不受影響,但是抗強沖擊機能較差。
  石英溫度計的應用:石英溫度計既可用于、高分辨率的溫度丈量,又可作為尺度溫度計進行量值傳遞,也可以在現場穩態溫度場合下進行測溫或用于恒溫槽的控溫,還可用作遠間隔多點溫度丈量等。
  五、熱噪聲溫度計
  因為電子的熱運動,可在電阻的兩端產生由熱噪聲引起的電位起伏。這種熱噪聲又稱約翰遜噪聲,熱噪聲電壓與溫度之間存在確定關系。利用熱噪聲電壓與溫度的相互關系,可制成熱噪聲溫度計。熱噪聲溫度計具有如下特性:不需要分度;與傳感器材料無關,不受壓力影響;傳感器的阻值幾乎不影響丈量精度;測溫范圍廣(4-1400K)。
  因此,熱噪聲溫度計可望成為一種理想的測溫方式。然而,熱噪聲溫度計產生的電壓信號小,信號處理難題,操縱也復雜,至今仍未實用化。
  六、半導體集成電路溫度傳感器
  眾所周知,晶體管的基極一發射極的正向壓降跟著溫度的升高而減少。利用P-N結的這一固有特性,可制成溫度傳感器。

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