如果您想進(jìn)行可靠的溫度測(cè)量，您需要為您的應(yīng)用選擇合適的溫度傳感器。熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度集成電路是測(cè)試中最常用的溫度傳感器。

圖1各種流行溫度傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)

熱電偶

溫度測(cè)量原理:

兩種成分不同的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲或熱電極)在兩端連接形成回路。當(dāng)接頭溫度不同時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)現(xiàn)象叫熱電效應(yīng)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)叫熱電動(dòng)力。熱電偶利用這一原理測(cè)量溫度，其中直接用于測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端(也稱為測(cè)量端)，另一端稱為冷端(也稱為補(bǔ)償端)。冷端與顯示儀連接，顯示熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)力。通過查詢熱電偶分度表可以得到被測(cè)介質(zhì)的溫度。

熱電偶是溫度測(cè)量中最常用的傳感器。它的主要優(yōu)點(diǎn)是溫度范圍寬，適應(yīng)各種大氣環(huán)境，堅(jiān)固耐用，價(jià)格低廉，不需要電源，特別是最便宜。熱電偶由兩根不同的金屬線(金屬a和金屬b)在一端連接而成，如圖2所示。當(dāng)熱電偶的一端被加熱時(shí)，熱電偶電路中存在電勢(shì)差。測(cè)得的電勢(shì)差可以用來計(jì)算溫度。

圖2熱電偶電路圖(左)和熱電偶電壓-溫度曲線示例(右)

由于電壓和溫度是非線性關(guān)系，需要第二次測(cè)量參考溫度(Tref)，并利用測(cè)試設(shè)備軟件和/或硬件對(duì)儀器內(nèi)部的電壓-溫度轉(zhuǎn)換進(jìn)行處理，最終得到熱電偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數(shù)據(jù)采集器都具有內(nèi)置的測(cè)量算術(shù)功能。

簡(jiǎn)而言之，熱電偶是最簡(jiǎn)單和最通用的溫度傳感器，但熱電偶不適合高精度應(yīng)用。

普通熱電偶可在-50℃至+1600℃范圍內(nèi)連續(xù)測(cè)量，一些特殊熱電偶可測(cè)量低至-269℃(如金、鐵、鎳、鉻)高至+2800℃(如鎢錸)。

熱敏電阻

TS105-1

-20 ~ 100℃(精度:-0.45±0.08%/k)

紅外溫度計(jì)；非接觸測(cè)溫；運(yùn)動(dòng)物體測(cè)溫

TS105-2

-20~100℃

溫度計(jì)、微波爐、室內(nèi)空調(diào)節(jié)、高溫計(jì)、汽車環(huán)境控制

TS118-1

與處理電路相關(guān)(正常-20 ~ 300℃)

非接觸式溫度測(cè)量、移動(dòng)物體溫度測(cè)量、溫度控制、火災(zāi)報(bào)警

TS118-3

與處理電路相關(guān)(正常-20 ~ 300℃)

無接觸測(cè)溫；溫度控制；火災(zāi)報(bào)警；氣候控制系統(tǒng)

TSEV01

0 ~ 300℃(精度:0.1℃)

家庭、醫(yī)療、汽車、安全、工業(yè)

非接觸式溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn):

1.由于與被測(cè)介質(zhì)沒有直接接觸，因此不需要考慮被接觸介質(zhì)的一些物理特性，如粘附、腐蝕、磨損等。，這不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞。然而，聯(lián)系搜索將面臨這些問題的額外解決方案。

2.接收器空之間的限制很小。對(duì)于一些遙遠(yuǎn)且無法到達(dá)的目標(biāo)，可以遠(yuǎn)距離測(cè)量溫度。

3.對(duì)于一些不方便觸摸的目標(biāo)，如旋轉(zhuǎn)機(jī)械、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量

非接觸式溫度傳感器的缺點(diǎn):

1.它很容易受到環(huán)境因素的干擾，如熱輻射

2.實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)量并不容易。

MLX90620遠(yuǎn)紅外傳感器采用非接觸式測(cè)溫技術(shù)，是一種性價(jià)比較高的熱成像解決方案。16×4遠(yuǎn)紅外熱電堆傳感器陣列可以覆蓋-20°C到300°C的溫度范圍，可以生成目標(biāo)區(qū)域的實(shí)時(shí)熱值圖。有了它，就有可能在不使用單點(diǎn)傳感器或昂貴的微測(cè)輻射熱計(jì)的情況下掃描目標(biāo)區(qū)域。

MLX90620遠(yuǎn)紅外傳感器可采集64幅二維像素圖片，大大簡(jiǎn)化了集成熱成像系統(tǒng)，從而將價(jià)格保持在質(zhì)量和低成本應(yīng)用的可接受范圍內(nèi)。該陣列在每個(gè)像素中集成了放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以提供0.5-64 Hz的幀速率。當(dāng)在0℃-50℃的溫度范圍內(nèi)使用時(shí)，可以保持1.5℃的精度..有兩個(gè)視場(chǎng)可供選擇:60 x 15和40 x 10。MLX90620遠(yuǎn)紅外傳感器具有高速I2C兼容數(shù)字接口，采用帶控制單元的同步觸發(fā)方式，可單獨(dú)使用，也可與多種設(shè)備組合成陣列，以獲得更高的圖像分辨率。

遠(yuǎn)紅外成像技術(shù)正在成為汽車工業(yè)中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，它可以提高汽車的安全性。MLX90620遠(yuǎn)紅外傳感器可用于行人檢測(cè)、盲點(diǎn)檢測(cè)和占用率分類領(lǐng)域。該傳感器陣列提供的多點(diǎn)精確熱圖像還可以幫助智能建筑控制系統(tǒng)測(cè)量溫度和進(jìn)行入住統(tǒng)計(jì)。在家庭環(huán)境中，陣列可以使微波爐等傳統(tǒng)爐灶更加智能化。人們對(duì)能效的關(guān)注促進(jìn)了熱成像設(shè)備的市場(chǎng)需求。熱成像設(shè)備可以檢測(cè)房間的熱量損失，并以圖像的形式指出需要改進(jìn)的地方。MLX90620遠(yuǎn)紅外傳感器非常適合家用和商用低分辨率紅外熱像儀，能夠滿足上述任務(wù)的需要。在商業(yè)環(huán)境中，傳感器為智能程序控制和熱檢測(cè)開辟了新的機(jī)會(huì)。最后，它還可以作為智能火災(zāi)探測(cè)傳感器，可以幫助消防員和其他應(yīng)急服務(wù)人員找到熱點(diǎn)，找到疏散路線，隱藏火源。