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溫度傳感器的溫度精確性及熱電阻的材料特性

發布時間:2019-12-23  發布者:利坤電子
LM76型智能溫度傳感器增加了溫度窗口比較器,非常適合設計一個符合ACPI規范的溫控系統。這種系統具有完善的過熱保護功能,可用來監控筆記本電腦和服務器中CPU及主電路的溫度。微處理器較高可承受的工作溫度規定為tH,臺式計算機一般為75℃,筆記本電腦的CPU可達100℃。一旦CPU或主電路的溫度超出所設定的上、下限時,INT端立即使主機產生中斷,再通過電源控制器發出信號,將主電源關斷起到保護作用。此外,當溫度超過CPU的溫度時,嚴重超溫警報輸出端也能直接關斷主電源,并且該端還可通過單獨的硬件關斷電路來切斷主電源,以防主電源控制失靈。上述三重性保護措施已成為上設計溫控系統的新觀念。 
為防止因人體靜電放電而損壞芯片。一些智能溫度傳感器還增加了ESD保護電路,一般可承受1000~4000V的靜電放電電壓。通常是將人體等效于由100PF電容和1.2K歐姆電阻串聯而成的電路模型,當人體放電時,TCN75型智能溫度傳感器的串行接口端、中斷/比較器信號輸出端和地址輸入端均可承受1000V的靜電放電電壓。LM83型智能溫度傳感器則可承受4000V的靜電放電電壓。 
目前,在性價比合理的前提下,較的解決方案是使用NTC(負溫度系數)熱敏電阻。華巨電子提供的NTC類器件是一種簡潔的解決方案,耗電量,在很大的溫度范圍內具有非常的性,而且對溫度變化的反應很。從工程師的角度來看,這些多種規格的器件為電氣和結構設計提供了非常高的靈活性。NTC熱敏電阻NTC器件較基本的設計和規格參數是電阻值(通常是25℃時的值)和公差。但是,記住的是,熱敏電阻的工作原理與溫度密切相關。因此,工程師要其設計的產品能夠在工作溫度達到時正常使用。在高溫(低阻抗)環境下,電阻值足夠高,這樣才能減少接觸電阻和互連電阻之類的系統錯誤。相反,在低溫(高阻抗)環境下,如果通過熱敏電阻的電流不夠大,敏感度則會下降。
公差通常用℃表示,可以作為器件測量溫度性的一個衡量標準。在少數情況下,制造商會給出以電阻值表示的公差,即在給定溫度下器件電阻與其預期電阻值的接近程度。對于詳細規格制定者和購買方來說,記住下面一點非常重要,即特定設計的公差要求可以限制在特定溫度下,也可以限制在稍微寬泛的溫度范圍內。在種情況下,公差本身會隨器件電阻值的變化而變化。設計人員需要使用為器件指定的負溫度系數計算整個溫度范圍內的電阻公差,從而所選的元件滿足系統的測量精度要求。
在工作溫度范圍內,器件的性能依賴于其本身的材料和結構,并由第三類基本規格,即器件的R-T曲線來描述。在訂購NTC類器件時,設計師經常僅指定電阻、公差和標準曲線。但是,在很多情況下其它參量才是系統按預期工作的關鍵。較重要的參量之一是b值,表示器件的電阻隨溫度變化的敏感度,同樣重要的是該參量的標定公差。Vishay的器件具有非常的b值和公差,能夠帶來的度和的總體系統性,而且在器件的整個工作溫度范圍內都具有良好的性能。
導體的電阻值隨溫度變化而改變,通過測量其阻值推算出被測物體的溫度,利用此原理構溫度傳感器成的傳感器就是電阻溫度傳感器,這種傳感器主要用于-200—500℃溫度范圍內的溫度測量。屬是熱電阻的主要制造材料,熱電阻的材料應具有以下特性:
①電阻溫度系數要大而且穩定,電阻值與溫度之間應具有良好的線性關系。
②電阻率高,熱容量小,反應。
③材料的復現性和工藝性好,。
④在測溫范圍內化學物理特性穩定。
目前,在工業中應用較廣的鉑和銅,并已制作成標準測溫熱電阻。
溫度傳感器是一種直接測量溫度的儀器,被廣泛的應用于工業、化工、船舶、電力、電子、家居、建筑等多個行業當中。我們在使用溫度傳感器進行測量溫度的時候會由于溫度傳感器的自身發熱的問題引起誤差,那么這些誤差應該如何避免呢?
我們都知道溫度傳感器中較重要的元件是熱敏電阻等敏感電阻,同時我們也知道電阻在有電流的情況下是會發熱的,如何避免由于自身電阻發熱引起的誤差便成了溫度傳感器設計的一個和難點。溫度傳感器元件的正常工作是要滿足其工作條件的,其中之一就是它的工作電流,由于溫度傳感器具有電阻值,當電流流過溫度傳感器元件時,會有功率損耗,就會發熱,所以為了減小傳感器本身的發熱引起測溫誤差,所以要在滿足傳感器正常工作的條件下,盡量減少其本身的發熱。這就是為什么溫度傳感器要在恒定小電流條件下使用的原因。所以比如鉑熱電阻的常規工作電流是5MA,但我們推薦的工作電流是1MA。原因就是要減少溫度傳感器元件的自熱引起測量誤差。電流恒定,其輸出才會有溫度和電勢的線性關系。
溫度傳感器應用非常廣泛,生產廠家也是非常多,客戶在選擇溫度傳感器的時候盡量選擇有的廠家,避免有點廠家選擇劣質電阻來制造溫度傳感器。電阻也會使得溫度傳感器測量準確,同時使用。
 
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