選擇溫度傳感產(chǎn)品也許看似小事一樁，但由于可用的產(chǎn)品多種多樣，因此這項(xiàng)任務(wù)可能令人頗感畏懼。在這篇文章中，筆者將介紹四種類型的溫度傳感器(電阻式溫度檢測器 (RTD)、熱電偶、熱敏電阻器以及具有數(shù)字和模擬接口的集成電路 (IC) 傳感器)并討論每種傳感器的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。 　　本文引用地址： 　　從系統(tǒng)級的立足點(diǎn)來看，溫度傳感器是否適合您的應(yīng)用將取決于所需的溫度范圍、準(zhǔn)確度、線性度、解決方案成本、功能、功耗、解決方案尺寸、安裝法(表面貼裝法與通孔插裝法以及電路板外安裝法)還有必要支持電路的易設(shè)計(jì)程度。 　　RTD 　　當(dāng)一邊測量RTD的電阻一邊改變它的溫度時(shí)，響應(yīng)幾乎是線性的，表現(xiàn)得像一個(gè)電阻器。如圖1所示，該RTD的電阻曲線并非完全呈線性，而是有幾度的偏差(示出了一條用作參考的直線)—— 但卻是高度可預(yù)測并可復(fù)驗(yàn)的。為了對這種輕微的非線性進(jìn)行補(bǔ)償，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員都會(huì)對測得的電阻值進(jìn)行數(shù)字化處理，并使用微控制器內(nèi)的查找表以便應(yīng)用校正因子。這種寬溫度范圍(大約-250℃至+750℃)內(nèi)的可復(fù)驗(yàn)性和穩(wěn)定性使RTD在高精度應(yīng)用(包括在管道和大容器內(nèi)測量液體或氣體的溫度)中極為有用。 　　圖1：RTD的電阻與溫度 　　用來處理RTD模擬信號的電路的復(fù)雜度基本上根據(jù)應(yīng)用而變化。放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等組件(這些組件會(huì)產(chǎn)生它們自己的誤差)是不可或缺的。只有當(dāng)測量必要時(shí)才給傳感器供電 —— 通過該方法您也可實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，但這會(huì)使該電路復(fù)雜得多。而且，使傳感器通電所需的功率還會(huì)提高其內(nèi)部的溫度，從而影響測量準(zhǔn)確度。僅僅幾毫安的電流，這種自加熱效應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生溫度誤差(這些誤差是可糾正的，但需要進(jìn)一步的斟酌考量)。另外，請謹(jǐn)記：線繞式鉑RTD或薄膜RTD的成本可能相當(dāng)高，尤其當(dāng)與IC傳感器的成本進(jìn)行比較時(shí)。 　　熱敏電阻器 　　熱敏電阻器是另一種類型的電阻式傳感器。有多種多樣可用的熱敏電阻器，從物美價(jià)廉的產(chǎn)品到高精度產(chǎn)品，不一而足。低成本、低精度的熱敏電阻器可執(zhí)行簡單的測量或閾值檢測功能 —— 這類電阻器需多個(gè)組件(如比較器、參考和分立式電阻器)，但非常便宜，并具有非線性的電阻-溫度屬性，如圖2所示。如果您需要測量寬范圍的溫度，您將需進(jìn)行大量的線性化處理工作。對幾個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)可能是必要的。為實(shí)現(xiàn)更高的精度，可用更昂貴且公差更緊的熱敏電阻陣列來幫助解決這種非線性難題，但這種陣列通常比單個(gè)熱敏電阻器靈敏度低。 　　圖2：熱敏電阻器的電阻與溫度 　　因?yàn)槎嗵凕c(diǎn)系統(tǒng)增加了復(fù)雜度和成本，所以低成本熱敏電阻器一般僅用于具有少功能要求的應(yīng)用，包括烤面包器、咖啡機(jī)、電冰箱和吹風(fēng)機(jī)。此外，熱敏電阻器還會(huì)遭受自加熱問題的困擾(通常在較高溫度下，此時(shí)它們的電阻較低)。和RTD的情況一樣，尚未發(fā)現(xiàn)不能在低電源電壓下使用熱敏電阻器的根本原因 —— 但請記住，滿量程輸出越低，它根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)特性直接轉(zhuǎn)化成的系統(tǒng)靈敏度越低。小功率應(yīng)用還需要提高電路復(fù)雜度，以便能對噪聲引起的誤差非常敏感。熱敏電阻器可在-100°C至+500°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，雖然大多數(shù)熱敏電阻器的額定 工作溫度范圍是+100°C至+150°C。 　　熱電偶 　　熱電偶包括由不同材料制成的兩根電線的接點(diǎn)。例如，J型熱電偶是由鐵和康銅制成的。如圖3所示，接點(diǎn)1位于待測量的溫度處，而接點(diǎn)2和接點(diǎn)3則被置于用LM35模擬溫度傳感器測定的不同溫度處。輸出電壓與這兩個(gè)溫度值的差大致成比例。 　　圖3：將LM35用于熱電偶冷接點(diǎn)補(bǔ)償 　　因?yàn)闊犭娕嫉撵`敏度相當(dāng)?shù)?在每攝氏度幾十微伏的量級上)，所以您將需要低偏移放大器來產(chǎn)生可用的輸出電壓。在熱電偶的工作范圍內(nèi)，溫度至電壓傳遞函數(shù)中的非線性往往需要補(bǔ)償電路或查找表，正如RTD和熱電偶一樣。然而，盡管有這些缺點(diǎn)，熱電偶仍非常流行，尤其適用于烤箱、水加熱器、窯爐、測試設(shè)備和其它工業(yè)處理 —— 原因是熱電偶的熱質(zhì)量很低且工作溫度范圍(工作溫度可擴(kuò)展至2300℃以上)很寬泛。 　　IC傳感器 　　IC傳感器可在-55°C至+150°C的溫度范圍內(nèi)工作 —— 精選的幾種IC傳感器工作溫度可高達(dá)+200°C。有各種類型的集成式IC傳感器，不過四種常見的集成式IC傳感器當(dāng)屬模擬輸出器件、數(shù)字接口器件、遠(yuǎn)程溫度傳感器以及那些具有溫控器功能的集成式IC傳感器(溫度開關(guān))。模擬輸出器件(一般是電壓輸出，但有些也具有電流輸出)在其需要ADC來對輸出信號進(jìn)行數(shù)字化處理時(shí)像無源解決方案。數(shù)字接口器件常使用兩線接口(I2C或PMBus)，并具有內(nèi)置的ADC。 　　除了也包括一個(gè)局部溫度傳感器外，遠(yuǎn)程溫度傳感器還具有一路或多路輸入以便監(jiān)測遠(yuǎn)程二極管溫度 —— 它們常被置于高度集成的數(shù)字IC(例如，處理器或現(xiàn)場可編程門陣列【FPGA】)中。當(dāng)達(dá)到溫度閾值時(shí)，溫控器可提供簡單的警報(bào)。 　　使用IC傳感器有許多好處，包括：功耗低;可提供小型封裝產(chǎn)品(有些尺寸小到0.8mm×0.8mm);還可在某些應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)低器件成本。此外，由于IC傳感器在生產(chǎn)測試過程中都經(jīng)過校準(zhǔn)，因此沒有必要進(jìn)一步校準(zhǔn)。它們通常用于健身跟蹤應(yīng)用、可佩戴式產(chǎn)品、計(jì)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車應(yīng)用。 　　經(jīng)驗(yàn)豐富的電路板設(shè)計(jì)人員將根據(jù)終產(chǎn)品要求來使用合適的解決方案。表1展示了每種溫度傳感器的相對優(yōu)勢/劣勢。 　　表1：RTD、熱敏電阻器、熱電偶和IC傳感器的相對優(yōu)勢與劣勢

　　儀器儀表行業(yè)企業(yè)、各會(huì)員單位： 　　為了貫徹落實(shí)《中國制造 2025》，積極推進(jìn)儀器儀表行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提高企業(yè)競爭力，實(shí)現(xiàn)中國儀器儀表制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，經(jīng)協(xié)會(huì)理事長聯(lián)席會(huì)議研究，從 2017 年開始舉辦由協(xié)會(huì)主辦，以行業(yè)內(nèi)外企業(yè)家、專家為依托的中國儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)（以下簡稱峰會(huì)）,一年一度的協(xié)會(huì)理事（擴(kuò)大）會(huì)議同期舉辦。峰會(huì)將圍繞行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)、難點(diǎn)和焦點(diǎn)問題，匯聚行業(yè)企業(yè)家、專家的觀點(diǎn)和評述，交流企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究、技術(shù)和市場趨勢預(yù)判、產(chǎn)業(yè)與金融資本的深度融合、企業(yè)經(jīng)營管理等方面的心得和經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)企業(yè)整體實(shí)力，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。 　　2017 年儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)暨協(xié)會(huì)七屆五次理事（擴(kuò)大）會(huì)議將于 9 月 20 日-22 日在鄭州召開。本次會(huì)議由中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)主辦，新鄉(xiāng)市平原示范區(qū)、中儀協(xié)光學(xué)儀器分會(huì)、中儀協(xié)分析儀器分會(huì)、中儀協(xié)試驗(yàn)儀器分會(huì)協(xié)辦，《分析儀器》雜志、《中國儀器儀表》雜志、機(jī)經(jīng)網(wǎng)、儀器信息網(wǎng)、《自動(dòng)化博覽》（控制網(wǎng)）、分析測試百科網(wǎng)等媒體支持?，F(xiàn)將有關(guān)事項(xiàng)通知如下： 　　一、會(huì)議時(shí)間：9 月 20 日-22 日（20 日報(bào)到） 　　二、會(huì)議地點(diǎn)：鄭州銀河來旺達(dá)酒店 　　三、會(huì)議內(nèi)容： 　　1、七屆五次理事（擴(kuò)大）會(huì)議 　　會(huì)議時(shí)間：9 月 20 日 19:00-21:00 召開中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)七屆五次理事（擴(kuò)大）會(huì)議，請協(xié)會(huì)理事單位按時(shí)參會(huì)。 　　2、2017 年儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì) 　　會(huì)議時(shí)間：9 月 21 日全天 　　已確定報(bào)告人及內(nèi)容如下(排名不分先后)： 　　3、峰會(huì)晚宴：21 日 18:00 開始 　　4、考察新鄉(xiāng)市平原示范區(qū) 　　考察時(shí)間：9 月 22 日上午 　　考察項(xiàng)目：中原生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園、電子信息產(chǎn)業(yè)園、河南金水電纜集團(tuán) 　　四、參會(huì)人員 　　儀器儀表行業(yè)企業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)、管理負(fù)責(zé)人 　　五、會(huì)議費(fèi) 　　會(huì)員單位：1000 元/人，非會(huì)員單位：2000 元/人。 　　六、報(bào)名方式 　　1. 在線報(bào)名： 　　2. 發(fā)送參會(huì)回執(zhí)表（見附件）報(bào)名。 　　報(bào)名截止時(shí)間：2017 年 9 月 15 日 　　七、會(huì)務(wù)須知 　　1.發(fā)票：需要會(huì)議費(fèi)增值稅專用發(fā)票的，請?jiān)?8 月 31 日前匯款。 　　2.協(xié)會(huì)賬號信息：戶名：中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)；開戶行：工行北京禮士路支行；賬號:0200003609014475572。匯款備注“儀器儀表產(chǎn)業(yè)峰會(huì)” 　　3. 本次會(huì)議統(tǒng)一安排食宿，住宿費(fèi)自理。鄭州銀河來旺達(dá)酒店： 　　單人間：358 元/天；雙人間：358 元/天。 　　八、聯(lián)系方式 　　協(xié)會(huì)聯(lián)系人：閻曉冬，徐妍妍；：13811826140、15811447230； 　　/傳真：01068586062；郵箱：xuyy@cima.org.cn 　　酒店聯(lián)系人：李文坦；：13683812949 　　附件： 　　關(guān)于召開七屆五次理事會(huì)暨2017年儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)正式通知3.pdf