不同温度传感器的优缺点
在许多工艺过程中,最重要的物理量之一是温度。在工业中,温度传感器用于测量。这些传感器将温度信息转换为电信号,然后由电子设备和自动化设备进行处理和解释。结果,温度值要么简单地显示在显示屏上,要么作为自动改变一个或另一个设备的操作模式的基础。
不管怎样,温度传感器在今天是不可或缺的,尤其是在工业中。根据您的目的选择合适的传感器非常重要,清楚地了解不同类型温度传感器的区别特征。我们稍后再谈。
不同用途的不同传感器
从技术上讲,温度传感器分为两大类:接触式和非接触式。非接触式传感器在工作中使用测量原理 红外参数来自遥远的表面。
而接触式传感器,在市场上更为广泛,不同之处在于它们的传感器元件在测量温度的过程中是直接与被测温度的表面或介质接触。因此,最方便的方法是详细检查接触式传感器,比较它们的类型、特性,评估不同类型温度传感器的优缺点。
选择温度传感器时,首先要做的是确定需要如何测量温度。红外传感器将能够测量距离表面一定距离的温度,因此在传感器和它所指向的表面之间,大气尽可能透明和清洁是至关重要的,否则温度数据将被扭曲(看 - 设备运行过程中的非接触测温).
接触式传感器可以让您直接测量表面或与之接触的环境的温度,因此周围大气的清洁度通常并不重要。在这里,传感器和测试材料之间的直接和高质量接触至关重要。
可以使用以下几种技术之一制造接触式探头:热敏电阻、电阻温度计或热电偶。每种技术都有其优点和缺点。
热敏电阻非常灵敏,其价格介于热电偶和电阻温度计之间,但在精度和线性度上没有区别。
热电偶更昂贵,它对温度变化的反应更快,测量结果比热敏电阻更线性,但精度和灵敏度不高。
电阻温度计是三者中最准确的,它是线性的但灵敏度较低,虽然它在价格上比热电偶便宜。
另外,在选择传感器时要注意测量温度的范围,对于热电偶和电阻温度计要看所用敏感元件的材料。所以你必须找到一些妥协。
热电偶

温度传感器 热电偶 工作感谢 塞别科夫效应… 两根不同金属的导线焊接在一端——这就是热电偶的所谓热接点,它暴露在测量温度下。在导线的另一侧,其末端的温度没有变化,在此位置连接了一个灵敏的电压表。
电压表测量的电压取决于热接点和连接到电压表的电线之间的温差。热电偶的不同之处在于形成其热接点的金属,这决定了特定热电偶传感器的测量温度范围。
下表列出了此类不同类型的传感器。传感器类型的选择取决于所需的温度范围和环境的性质。
E 型传感器适用于氧化或惰性环境。 J 型 — 用于在真空、惰性或还原环境中运行。 K 型 — 适用于氧化或中性环境。 N 型 — 与 K 型相比使用寿命更长。
T型传感器耐腐蚀,因此可用于潮湿的氧化、还原、惰性环境以及真空中。 R(工业)和 S(实验室)——类型——是必须由特殊陶瓷绝缘体或非金属管保护的高温传感器。 B 型比 R 型和 S 型的温度更高。
热电偶传感器的优点是其工作参数在高温下的稳定性以及对热端温度变化的相对响应速度。这种类型的传感器有多种可用直径。他们的价格很低。
至于缺点,热电偶的特点是精度低,测量电压极低,此外,这些传感器总是需要补偿电路。
电阻温度计
电阻温度计 或变阻器温度传感器缩写为RTD。它的工作原理是根据金属温度的变化改变金属的电阻。使用的金属:铂(从-200°C到+600°C)、镍(从-60°C到+180°C)、铜(从-190°C到+150°C)、钨(从-100 °C 至 +1400°C) — 取决于所需的测量温度范围。
与其他金属相比,铂金更多地用于电阻温度计,它提供了相当宽的温度范围,并允许您选择具有不同灵敏度的传感器。所以,Pt100传感器在0℃时的阻值是100欧姆,而Pt1000传感器在相同温度下是1kOhm,也就是灵敏度更高,可以让你测量温度更准确。
与热电偶相比,电阻温度计精度更高,参数更稳定,测量温度范围更广。但与热电偶相比,灵敏度较低,响应时间较长。
热敏电阻
另一种接触式温度传感器—— 热敏电阻……他们使用的金属氧化物可以根据温度显着改变电阻。热敏电阻有两种类型:PTC — PTC 和 NTC — NTC。
第一种,在一定的工作范围内电阻随着温度的升高而增加,第二种,随着温度的升高,电阻减小。热敏电阻的特点是对温度变化的响应速度更快,成本低,但它们非常脆弱,并且与相同的电阻温度计和热电偶相比,工作温度范围较窄。
红外传感器
如文章开头所述,红外传感器解读远处表面(目标)发出的红外辐射。它们的优点是温度测量以非接触方式进行,即无需将传感器紧贴物体或将其浸入环境中。
它们对温度变化反应非常迅速,这就是为什么它们适用于检查移动物体的表面,例如在传送带上。只有借助红外传感器才能测量所处样品的温度,例如,直接在烤箱或任何侵蚀性区域。
红外传感器的缺点包括它们对热发射表面状况的敏感性,以及它们自身光学元件的清洁度和传感器与目标之间路径中的大气。灰尘和烟雾极大地干扰了准确的测量。