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正確使用線性溫度傳感器的方法
點擊次數:340 發布時間:2020-04-27

線性溫度傳感器是一種常用的測量儀器,被廣泛的應用于多個領域當中。線性溫度傳感器在使用的時候用戶對于它的知識都是需要有一定的了解的,其中它特點、測量范圍等都是用戶必須要了解的,今天小編就來為大家具體介紹一下正確使用線性溫度傳感器的方法吧。

1.什么是線性NTC溫度傳感器?

線性溫度傳感器就是線性化輸出的負溫度系數(簡稱NTC)熱敏元件,它實際上是一種線性溫度-電壓轉換元件,就是說在通以工作電流(100uA)的條件下,元件的電壓值隨溫度呈線性變化,從而實現了非電量到電量的線性轉換。

2.線性NTC溫度傳感器的主要特點是什么?

這種溫度傳感器其主要特點就是在工作溫度范圍內溫度-電壓關系為一直線,這對于二次開發測溫、控溫電路的設計,將無須線性化處理,就可以完成測溫或控溫電路的設計,從而簡化儀表的設計和調試。

3.線性NTC溫度傳感器的測溫范圍是如何規定的?

就總的而言,測溫范圍可在-200~+200℃之間,但考慮實際的需要,一般無須如此寬的溫度范圍,因而規定三個不同的區段,以適應不同封裝設計,同時在延長線的選用上亦有所不同。而對于溫度補償的線性熱敏元件,則只設定工作溫度范圍為-40℃~+80℃。完全可以滿足一般電路的溫度補償之用。

4.延長線的選用應遵循什么原則?

一般的在-200~+20℃、-50~+100℃宜選用普通雙膠線;在100~200℃范圍內應選用高溫線。

5.基準電壓的含義是什么?

基準電壓是指傳感器置于0℃的溫場(冰水混合物),在通以工作電流(100μA)的條件下,傳感器上的電壓值。實際上就是0點電壓。其表示符號為V(0),該值出廠時標定,由于傳感器的溫度系數S相同,則只要知道基準電壓值V(0),即可求知任何溫度點上的傳感器電壓值,而不必對傳感器進行分度。其計算公式為:

V(T)=V(0)+S×T

示例:如基準電壓V(0)=700mV;溫度系數S=-2mV/℃,則在50℃時,傳感器的輸出電壓V(50)=700—2×50=600(mV)。這一點正是線性溫度傳感器優于其它溫度傳感器的可貴之處。


6.溫度系數S的含義是什么?

溫度系數S是指在規定的工作條件下,傳感器的輸出電壓值的變化與溫度變化的比值,即溫度每變化1℃傳感器的輸出電壓變化之值: S=△V/△T(mV/℃)。

溫度系數是線性溫度傳感器做為溫度測量元件的物理基礎,其作用與熱敏電阻的B值相似,這個參數在整個工作溫度范圍內是同一值,即-2mV/℃,而且各種型號的傳感器也是同一值,這一點傳統的熱敏電阻溫度傳感器是*的。


7.互換精度這一參數有什么意義?

互換精度是指在同一工作條件下(同一工作電流、同一溫場)對于同一個確定的理想擬合直線,每一只傳感器的電壓V(T)—溫度T曲線與該直線的大偏差,這個偏差通常按傳感器的溫度—電壓轉換系數S折合成溫度來表示。由于傳感器的輸出線性化及溫度—電壓轉換系數相同,即在測溫范圍內全程互換,所以互換精度表示了基準電壓值的離散程度,即用基準電壓值的離散值折合成溫度值的大小來描述整批傳感器之間的互換程度。一般分為三級:I級的互換偏差不大于0.3℃;J級不大于0.5℃;K級不大于1.0℃。


8.線性度的意義是什么?

線性度是描述傳感器的輸出電壓值隨溫度變化的線性程度,實際上也就是傳感器輸出電壓在工作溫度范圍內相對于理想擬合直線的大偏差。一般情況下,其線性度的典型值為±0.5%,很顯然傳感器的線性度越高(其值越?。?,對于儀表的設計就越簡單,在儀表的輸入級完全不必采用線性化處理。


9.為什么說線性溫度傳感器是規范化輸出?

所謂規范化輸出,就是在0℃溫度點上傳感器在規定的工作條件下,輸出的電壓值僅限于某一小范圍內,即使不互換,其基準電壓值僅限定在690-710mV之間,這樣在電路設計時,易于在宏觀上把握傳感器的輸出情況,不論在橋路設計還是溫度補償,只要在690-710mV之間考慮,在調試中稍加調整即可。而不象普通的熱敏電阻由于型號不同,其阻值也不同,針對不同的型號,需進行不同的設計計算。所以線性溫度傳感器的規范化輸出,可以使儀表電路實現規范化設計。

10.穩定性的含義是什么?

穩定性是指傳感器的基準電壓值年漂移量,這個漂移量再按溫度—電壓轉換系數折合成溫度值,即穩定性=±△V/S/年。線性溫度傳感器的穩定性為±0.05℃/年。這一參數描述了傳感器在各種使用條件下保持原有特性的能力。


11.長線傳輸對傳感器信號是否有影響?

應當說影響不大,一般情況下傳輸距離可達1000米以上。如果距離再遠,可以考慮將傳感器輸出的信號在當地轉換成數字量,這樣可以方便地實現更遠距離的傳輸。

 

12.線性溫度補償元件做為電路溫度補償有什么優越性?

這主要考慮熱敏元件的輸出規范化及溫度系數的一致性,便于設計。另外,由于溫度系數與晶體管電路中的晶體管基、射極電壓的溫度系數相同,做為穩定晶體管電路的工作點的基極偏流元件是非常合適的。而將幾只元件串聯使用,可以通過并聯電位器方式,通過電位器的調節出不同的溫度系數,以實現精確的溫度補償作用。這種溫度系數可調的補償元件,無須繁雜設計,對元件的工作電流也無嚴格要求,這也是這種線性熱敏元件用于溫度補償的一大優點。


13.穩定性的含義是什么?

穩定性是指傳感器的基準電壓值年漂移量,這個漂移量再按溫度—電壓轉換系數折合成溫度值,即穩定性=±△V/S/年。線性溫度傳感器的穩定性為±0.05℃/年。這一參數描述了傳感器在各種使用條件下保持原有特性的能力。


14.長線傳輸對傳感器信號是否有影響?

應當說影響不大,一般情況下傳輸距離可達1000米以上。如果距離再遠,可以考慮將傳感器輸出的信號在當地轉換成數字量,這樣可以方便地實現更遠距離的傳輸。


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