深圳市科润美科技有限公司
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阅读：425发布时间：2017-11-1
温度传感器分类：铂电阻，热电偶，NTC，DS18B20
铂电阻：
应用行业：
制冷采暖:空调、冰箱、冷库、冷凝器、冷水机、冷热交换机、模温机、冷热一体机、热水器、冷冻车、加热器、烤箱等等凡是跟温度相关的。
食品加工：食品生产过程中很多需要有温度控制的地方，包括食品的封装、保存都会用到。
风电行业：主要用在发动机、电机、齿轮上防止其运转时温度过高造成设备的损坏。
石油化工：石油化工业行的产品需要低温高压用来保存和运输，一般用在罐体上。
试验设备：检测仪器，分析仪器，测量仪器，用量不多，但对精度、稳定性方面要求比较高。
测温原理：基于导体和半导体电阻随温度变化而变化的特性而工作的。
Pt100:当温度为0°C时，芯片电阻为100Ω；当温度为100°C时，芯片电阻为138.5Ω。
Pt1000: 当温度为0°C时，芯片电阻为1000Ω；当温度为100°C时，芯片电阻为1385Ω。温度每升高1°C电阻的变化率为α=0.003851
精度等级：
AA---------△t=±（0.10+0.0015|t|）°C（国家规定标准）
1/3B------△t=±（0.10+0.0017|t|）°C（工业自定义标准）
A----------△t=±（0.15+0.002|t|）°C
B----------△t=±（0.30+0.005|t|）°C（常用精度等级）
（注：这里是芯片能达到的测量精度，实际精度还要收保护管材质，导热硅脂的性能，连接导线长度，导线连接的方式，测量环境的影响）
导线种类：
PVC导线测温范围-5到105°C，特点：价格低，硬度大，电绝缘性佳，耐化学腐蚀性好。
硅胶导线测温范围-50到180°C，特点：吸附性好，热稳定性好，化学性质稳定。
聚四氟乙烯测温范围-50到260°C，特点：抗各种有机溶剂，耐高温，摩擦系数低。
玻璃纤维测温范围-50到400°C，特点：绝缘性好，耐热性强，抗腐蚀性好，机械强度高。
封装方式：
导线式：
灌胶：适用于100度以内低温段，NTC热敏电阻多采用这种封装方式。
滚压：用于100-300度高温段，一般用于铂电阻Pt100的封装。
接线盒式：可封装变送器在里面。
防水措施：
1.滚压 2.灌胶 3.套热缩管
保护管内填充物（热界面材料）:
导热硅胶（导热膏）：胶体状态，导热系数较高，可以涂抹的很薄，填缝性能好，成本低。
氧化镁粉：导热性比硅脂要高，1100°C内具有良好的绝缘性，高温下对管材无腐蚀性，具有一定的防潮性，成本较高。
蓝胶：密封性好，易剥离，无残渣，使用寿命长，成本高。
铂电阻引线的三种主要方式：
二线制：芯片两个引脚各接一根导线来引出电阻信号，但由于导线本身存在电阻，电阻的大小与导线的材质和长度有关，因此只适用于对测量精度要求比较低的场合。
三线制：芯片一段引出一根导线，另一端引出两根导线，多出的导线就是温度补偿线，一般跟电桥搭配使用。接线一根接到电桥的电源端，其余两根接到电阻所在的桥臂及其相邻的桥臂上。可以消除绝大部分导线电阻的影响，这种连接方式工业过程控制中zui为常用。
四线制：芯片两端各接两根导线。其中两根为热电阻提供恒定电流，把芯片电阻信号转化为电压信号，另外两根导线把电压信号引至二次仪表，这种连接方式可以*消除导线电阻的影响，主要用于高精度的温度检测。
保护管材质：不锈钢304（盖式不锈钢），不锈钢316（奥式体不锈钢）
304和316的区别：316比304多添加了金属鉏，316的耐腐蚀性和耐热性比304好很多，316的价格为304的两倍。
不锈钢的优点：
化学性能：耐化学腐蚀和电化学腐蚀性能在钢材里面是的，仅次于钛合金。
物理性能：耐热、耐高温、还耐低温甚至于耐超低温。
力学性能：具有较高的强度和硬度，耐磨性好，塑性好，耐氧化。
2.热电偶
应用行业：应用领域和铂电阻差不多，但更适用于对精度要求不高、对温度要求较高的场合，比如锅炉，工业上的高温炉，烤箱等。
测温原理：两种不同材质的金属连接到一起时，会有电荷的移动，进而产生电动势，电动势的大小随温度的变化而变化，这就是热电效应。
热电偶的分类：
热电偶按IEC标准生产，并S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
1. S型热电偶（铂热电偶）：长期使用zui高温1300°C，短期1600°C。
优点：准确的高，稳定性好，测温温区宽，使用寿命长。抗氧化性好，适用于氧化性和惰性气体中。
缺点：热电动势较小，灵敏度低，高温下机械强度下降，对污染非常敏感，价格较高。
2. R型热电偶（铂热电偶）：长期1300°C，短期1600°C。
R型与S型各项性能相当，稳定性和复现性比S要好，一般国内测温很少采用。
3. B型热电偶（铂铑热电偶）：长期1600°C，短期1800°C。
相对于S型可短期用于真空中，不适用于还原性或含有金属或非金属蒸汽气氛中。
4. K型热电偶（镍硅热电偶）：温度范围0°C到1000°C
优点：线性度好，热电动势大，灵敏度高，稳定性和均匀性好，抗氧化性强，价格便宜，适用于氧化性和惰性气氛中。是目前使用量zui大的金属热电偶。
缺点：不能适用于弱氧化、还原性气氛和真空中。
5. N型热电偶（镍硅热电偶）：温度范围-200°C到1300°C
N型为非国家标准型热电偶，工业上也比较常用。与K型各项性能相同，但克服了K型在300---500°C以及800°C左右电动势不稳定的缺点，综合性能优于K。
6. E型热电偶（铜镍热电偶）：温度范围-200°C到900°C
优点：热电动势大，灵敏度高，适用于测量微小温度变化；对温湿度腐蚀不灵敏，适用于温湿度较高的环境。还有稳定性好，价格便宜等优点。
7. J型热电偶（铜镍热电偶）：温度范围0°C到750°C
J型与K型各项性能相当，但测温范围小。
8. T型热电偶（铜镍热电偶）：温度范围-200°C到350°C
性能与K型相似，但特别适用于低温段。
缺点：高温下抗氧化性较差，适用温度上限受到限制。
热电偶与热电阻的区别：
1. 热电偶用于测量的温度较高：热电偶-200°C到1800°C；热电阻-200°C到400°C。
2. 热电偶测温的基本原理是热电效应，热电阻是基于导体和半导体电阻随温度变化的特性而工作的。
3. 热电阻的精度比热电偶要高。
4. 热电偶测量一般指“点”温，热电阻测量一般指空间内平均温度。
3.DS18B20：
测温原理：由封装好的一段电路来测温，里面写有程序编码。输出三根引线，一根接地，一根正极，一根数据线，可直接接单片机。
接线方式：面对扁平的那一面，左负右正。接反的话有可能会烧毁，接反也是该传感器总是显示85°C的原因。
优点：体积小、价钱低、抗*力强、精度高，可直接接单片机，便于反馈控制。
缺点：测量温度范围较窄-50°C到125°C，使用寿命和精度相对于铂电阻较低。
4. 传感器与变送器：
传感器：将检测到的信息转换成电信号或其他所需信号的监测装置。
变送器：把传感器输出信号转变为可被控制器识别的信号转换器。
Pt100是，将温度信号转换为电阻信号或电压信号，如果要外接的二次仪表只能识别4-20mA电流信号，这时就需要用到温度变送器来转换。
5. Pt100的外接方式：
主要有三种外接方式：二次仪表，单片机，电脑。
1. 二次仪表：现在新型的二次仪表很多可以直接接收Pt100电阻信号，正常需要连接一个4-20mA变送器把电阻信号转换为电信号输入到二次仪表中用来显示和控制。
2. 接单片机：把Pt100输出电阻信号通过电压变松转换为0-10V电压信号，再接一个A/D转换器转成数字信号，接到单片机的对应接口用来显示和控制。DS18B20数字信号可以直接接单片，所以要用单片机控制的时候一般会选取18B20而不会选取Pt100.
注：A/D转换器：把模拟信号（一般为电压信号）转换为单片机可识别的数字信号。D/A转换器：把单片机输出的模拟信号转换为模电信号。电压信号的特点是便于远距离传输，其他信号在远距离传输的情况下都会有不同程度的损耗。
3. 接电脑：把Pt100输出的电阻信号通过热电阻信号采集模块（Pt100转485模块）转化成485输出直接连接电脑，电脑上要有相应的组态软件才能读出示数。需要232输出的话可采用相同的方法。
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