NB多路溫度傳感器

首先，必須選擇傳感器結構，使敏感元件規(guī)定測量時間之內達到所測流體或被測表面溫度。溫度傳感器輸出僅僅敏感元件溫度。實 際上，要確保傳感器指示溫度即所測對象溫度，常常很困難。

容器中流體溫度一般用熱電偶或熱電阻探頭測量，但當整系統(tǒng)使用壽命比探頭預計使用壽命長得多時，或者預計會相當頻繁拆卸出探頭以校準或 維修卻能容器上開口時，容器壁上安裝性熱電偶套管。用熱電偶套管會顯著延長測量時間常數(shù)。當溫度變化很慢且熱導誤差很小時，熱電 偶套管會影響測量度，但如果溫度變化很迅速，敏感元件跟蹤上溫度迅速變化，且導熱誤差又能增加時，測量度就會受到影響。因此 要權衡考慮維修性和測量精度這兩因素。

熱電偶或熱電阻探頭全部材料都應與能和它們接觸流體適應。使用元件探頭時，必須考慮與所測流體接觸各部件材料（敏感元件、連接引 線、支撐物、局部保護罩等）適應性，使用熱電偶套管時，只需要考慮套管材料。

電阻式熱敏元件浸入液位變送器體及多數(shù)氣體時，通常密封，至少要涂層，電阻元件能浸入導電或污染流體中，當需要其快速響應時，將 它們用于干燥空氣和限幾種氣體及某些液位變送器體中。電阻元件如用停滯或慢速流動流體中，通常需某種殼體罩住以進行機械保護。

當管子、導管或容器能開口或禁止開口，因能使用探頭或熱電偶套管時，通過外壁鉗夾或固定表面溫度傳感器方法進和測量。確保合理測量精 度，傳感器必須與環(huán)境大氣熱隔離并與熱輻射源隔離，且必須通過傳感器適當設計與安裝使壁對敏感元件熱傳導達到到狀態(tài)。

溫度傳感器應用

溫度傳感器[2]是早開發(fā)，應用廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。從17世紀初人們開始利用溫度進行測量。在半導體技術的支持下，本世紀相繼 開發(fā)了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應，根據(jù)波與物質的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。

兩種不同材質的導體，如在某點互相連接在一起，對這個連接點加熱，在它們不加熱的部位就會出現(xiàn)電位差。這個電位差的數(shù)值與不加熱部位測量點的溫度有關，和這兩種導體的材質有關。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內出現(xiàn)，如果準確測量這個電位差，再測出不 加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體，所以稱之為“熱電偶”。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度 也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時，輸出電位差的變化量。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個數(shù)值大約在5～40微伏／℃之間。

熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關，用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細微的測溫元件有極高的響應速度，可以 測量快速變化的過程。

溫度傳感器的發(fā)展階段

溫度傳感器是利用物質各種物理性質隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉換為電量的傳感器。這些呈現(xiàn)規(guī)律性變化的物理性質主要有體。溫度傳感器是 溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類 。

發(fā)展趨勢：現(xiàn)代信息技術的三大基礎是信息采集(即傳感器技術)、信息傳輸(通信技術)和信息處理(計算機技術)。傳感器屬于信息技術 的前沿產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究和生活等領域，數(shù)量高居各種傳感器之首。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷 了以下三個階段；

(1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)；

(2)模擬集成溫度傳感器/控制器；

(3)智能溫度傳感器。國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。為了提高多通道智能溫度傳 感器的轉換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉換器。以AD7817型5通道智能溫度傳感器為例，它對本地傳感器、每一路遠程傳感器的 轉換時間分別僅為27us、9us。進入21世紀后，智能溫度傳感器正朝著、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng) 絡傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。目前，智能溫度傳感器的總線技術也實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單 線(1-Wire)總線、I2C總線、SMBus總線和spI總線。溫度傳感器作為從機可通過專用總線接口與主機進行通信。

溫度傳感器的主要應用

溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一個很重要而普遍的測量參數(shù)。溫度的測量及控制對保證產(chǎn)品質量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進國民經(jīng)濟的發(fā)展起到非常重要的作用。由于溫度測量的普遍性，溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居首位，約占50%。

溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化，所以能作溫度傳感器的材料相當多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數(shù)變化的有：膨脹、電阻、電容、而電動勢、磁性能、頻率、光學特性及熱噪聲等等。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，新型溫度傳感器還會不斷涌現(xiàn)。

由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中溫度測量的范圍極寬，從零下幾百度到零上幾千度，而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內使用 。

溫度傳感器與被測介質的接觸方式分為兩大類：接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測介質保持熱接觸，使兩者進行充分的熱交換而達到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無需與被測介質接觸，而是通過被測介質的熱輻射或對流傳到溫度傳感器，以達到測溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測溫傳感器。這種測溫方法的主要特點是可以測量運動狀態(tài)物質的溫度（如慢速行使的火車的軸承溫度，旋轉著的水泥窯的溫度）及熱容量小的物體（如集成電路中的溫度分布）。

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