KEYENCE溫度傳感器工作(zuo)原理和挑選方法

　　KEYENCE溫度傳(chuan)感器(qi)金屬在(zai)環(huan)境溫度變(bian)化后會(hui)產(chan)生(sheng)一個相應的延伸，因此傳(chuan)感器(qi)可以以不同方式對這種反應進行信號轉換。

　　KEYENCE溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感器兩片(pian)不同膨(peng)脹系數的金(jin)屬(shu)貼在(zai)一(yi)起而(er)組成，隨著溫(wen)度(du)(du)變(bian)化，材(cai)料A比另(ling)外一(yi)種金(jin)屬(shu)膨(peng)脹程度(du)(du)要高，引起金(jin)屬(shu)片(pian)彎曲(qu)。彎曲(qu)的曲(qu)率可以轉換(huan)成一(yi)個輸出信號。

　　雙金屬(shu)桿和金屬(shu)管傳感器

　　隨著(zhu)溫度升高(gao)，金屬(shu)管（材料(liao)A）長度增(zeng)加(jia)，而(er)不(bu)膨脹(zhang)(zhang)鋼桿（金屬(shu)B）的長度并(bing)不(bu)增(zeng)加(jia)，這(zhe)樣由于位置的改變，金屬(shu)管的線性膨脹(zhang)(zhang)就可以進行傳遞。反過來，這(zhe)種線性膨脹(zhang)(zhang)可以轉(zhuan)換成(cheng)一(yi)個輸出信(xin)號。

　　熱(re)(re)(re)電偶由兩(liang)個(ge)(ge)不(bu)(bu)同材(cai)料(liao)的金屬線(xian)組成，在末(mo)端焊(han)接在一(yi)起。再測出(chu)(chu)不(bu)(bu)加熱(re)(re)(re)部位的環境溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，就可以(yi)準確(que)知(zhi)道加熱(re)(re)(re)點(dian)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)。由于(yu)它必(bi)須有(you)兩(liang)種(zhong)不(bu)(bu)同材(cai)質的導體(ti)，所以(yi)稱之為(wei)熱(re)(re)(re)電偶。不(bu)(bu)同材(cai)質做出(chu)(chu)的熱(re)(re)(re)電偶使(shi)用(yong)于(yu)不(bu)(bu)同的溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)范圍，它們的靈敏(min)(min)度(du)(du)(du)也各不(bu)(bu)相同。熱(re)(re)(re)電偶的靈敏(min)(min)度(du)(du)(du)是指加熱(re)(re)(re)點(dian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)變化1℃時，輸出(chu)(chu)電位差的變化量。對(dui)于(yu)大多數金屬材(cai)料(liao)支撐的熱(re)(re)(re)電偶而(er)言(yan)，這個(ge)(ge)數值大約在5～40微伏/℃之間。

　　由(you)于(yu)熱電偶溫度(du)傳(chuan)感器的靈敏度(du)與材料(liao)的粗(cu)細無關(guan)，用非常(chang)細的材料(liao)也能(neng)夠做(zuo)成(cheng)溫度(du)傳(chuan)感器。也由(you)于(yu)制作(zuo)熱電偶的金(jin)屬材料(liao)具有(you)很好的延展(zhan)性，這種(zhong)細微的測溫元件有(you)的響應速(su)度(du)，可以測量快速(su)變化(hua)的過程。

　　如果要進行可靠的溫(wen)度測(ce)量，首先就(jiu)(jiu)需要選(xuan)擇(ze)正確的溫(wen)度儀表，也就(jiu)(jiu)是(shi)溫(wen)度傳感器。其中熱電(dian)偶、熱敏電(dian)阻、鉑電(dian)阻(RTD)和溫(wen)度IC都(dou)是(shi)測(ce)試中的溫(wen)度傳感器。

　　以下(xia)是對(dui)熱(re)電偶和熱(re)敏電阻兩種溫度儀表的(de)特(te)點介紹。

　　1、熱電偶

　　熱(re)電(dian)(dian)(dian)偶(ou)是溫(wen)度(du)測量(liang)中的(de)溫(wen)度(du)傳感器。其主要好處是寬溫(wen)度(du)范圍和適應(ying)各種大氣環境(jing)，而且結實、價低，無需供電(dian)(dian)(dian)，也是的(de)。熱(re)電(dian)(dian)(dian)偶(ou)由在一(yi)端(duan)連接(jie)的(de)兩條不同(tong)金(jin)屬(shu)(shu)線(金(jin)屬(shu)(shu)A和金(jin)屬(shu)(shu)B)構成，當熱(re)電(dian)(dian)(dian)偶(ou)一(yi)端(duan)受熱(re)時，熱(re)電(dian)(dian)(dian)偶(ou)電(dian)(dian)(dian)路中就有電(dian)(dian)(dian)勢(shi)差(cha)。可用測量(liang)的(de)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)差(cha)來計算(suan)溫(wen)度(du)。

　　不過，電壓和(he)溫(wen)(wen)度間是非(fei)線(xian)(xian)性(xing)關系(xi)，溫(wen)(wen)度由(you)于(yu)電壓和(he)溫(wen)(wen)度是非(fei)線(xian)(xian)性(xing)關系(xi)，因(yin)此需要為參考溫(wen)(wen)度(Tref)作第(di)二次測(ce)量，并(bing)利用測(ce)試(shi)設備軟件或硬件在儀器內部處理電壓-溫(wen)(wen)度變換(huan)，以最終獲得(de)熱偶溫(wen)(wen)度(Tx)。數據(ju)采(cai)集(ji)器均(jun)有內置的測(ce)量了運算能力。

　　簡而言之，熱電偶(ou)是的(de)(de)溫度傳感器，但熱電偶(ou)并不適合高(gao)精度的(de)(de)的(de)(de)測量和應用(yong)。

　　2、熱敏電阻

　　熱(re)敏(min)(min)電(dian)阻(zu)(zu)是用半導體(ti)材(cai)料， 大(da)多為負溫度(du)系數，即阻(zu)(zu)值隨溫度(du)增加而降低。溫度(du)變化(hua)會(hui)造成大(da)的(de)阻(zu)(zu)值改變，因此它是的(de)溫度(du)傳感器。但(dan)熱(re)敏(min)(min)電(dian)阻(zu)(zu)的(de)線(xian)性(xing)度(du)極差，并(bing)且與生產工藝(yi)有很大(da)關系。制(zhi)造商給不出標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)熱(re)敏(min)(min)電(dian)阻(zu)(zu)曲線(xian)。

　　熱(re)敏(min)電阻體積非(fei)常小，對(dui)溫度變化的響應也快。但熱(re)敏(min)電阻需(xu)要使(shi)(shi)用電流(liu)源，小尺(chi)寸也使(shi)(shi)它(ta)對(dui)自熱(re)誤差極為敏(min)感。

　　熱(re)(re)敏(min)(min)電阻在兩條線(xian)(xian)上測量(liang)的(de)是(shi)絕(jue)對(dui)溫度(du)， 有較好(hao)的(de)精度(du)，但它(ta)比(bi)熱(re)(re)偶貴， 可測溫度(du)范圍也小于熱(re)(re)偶。一種常用熱(re)(re)敏(min)(min)電阻在25℃時(shi)的(de)阻值(zhi)為5kΩ，每1℃的(de)溫度(du)改(gai)變造成(cheng)KEYENCE溫度(du)傳感器的(de)電阻變化。注(zhu)意(yi)10Ω的(de)引線(xian)(xian)電阻僅(jin)造成(cheng)可忽(hu)略(lve)的(de) 0.05℃誤(wu)差(cha)。它(ta)非常適合需要(yao)進行快速和靈敏(min)(min)溫度(du)測量(liang)的(de)電流控制應(ying)用。尺(chi)寸小對(dui)于有空(kong)間要(yao)求的(de)應(ying)用是(shi)有利的(de)，但必須注(zhu)意(yi)防止(zhi)自熱(re)(re)誤(wu)差(cha)。

　　KEYENCE溫度傳(chuan)感器(qi)還有其(qi)自身的(de)(de)測量技(ji)巧。熱敏電(dian)阻(zu)(zu)體積小(xiao)是(shi)優點，它(ta)能很快穩定，不會造成(cheng)熱負(fu)載。不過也因(yin)此很不結(jie)實，大電(dian)流會造成(cheng)自熱。由(you)于(yu)熱敏電(dian)阻(zu)(zu)是(shi)一種電(dian)阻(zu)(zu)性器(qi)件(jian)，任何電(dian)流源都會在其(qi)上因(yin)功率(lv)而造成(cheng)發熱。功率(lv)等于(yu)電(dian)流平(ping)方(fang)與(yu)電(dian)阻(zu)(zu)的(de)(de)積。因(yin)此要使用小(xiao)的(de)(de)電(dian)流源。如果(guo)熱敏電(dian)阻(zu)(zu)暴露在高熱中，將(jiang)導致性的(de)(de)損(sun)壞。

　　通過對兩種溫度儀表的介紹，希望對大家工作(zuo)學習有所幫助。