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什么是温度传感器 | 新人资料

特普生科技 特普生科技 2022-08-10 12 324

传感器通常根据基本感知功能,分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类,本节主要讲解热敏元件,也就是温度传感器

温度传感器

温度传感器(Temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度的获取从本质上说就是将物体的小部分热能传输给传感器,传感器再将这部分能量转换为电信号。

温度传感器
温度传感器

很多感测方法可将热转换成电信号。如电阻探测器、热电探测器、半导体探测器、光学探测器、声学探测器和压电探测器。为测量温度传感器应热耦合到物体。*耦合可以是物理(接触)或远程 (非接触的)的, 但总是必须建立热耦合以使传感器产生可测量的电响应。

耦合,是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响,并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。

热敏元件与温度传感器

温度传感器主要由热敏元件组成。

热敏元件,是利用某些物体的物理性质随温度变化而发生变化的敏感材料制成。热敏元件的品种众多,市场上销售的有易熔合金活热敏绝缘材料、双金属片、热电偶、热敏电阻、半导体材料等。

以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用范围广泛,这是因为在元件允许工作条件范围内,半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点,而且制造工艺简单、价格低廉。

选择使用热敏元件首要关注的是其三性:一致性、可靠性、重复性,热敏元件的温度检测范围和检测精度也是用户关心的主要特性。如果想要获得精度高的热敏元件,制造成本也自然更高,如何正确合理的根据实际应用场合选择适当精度的热敏元件具有现实经济意义。

热敏传感器的封装有金属与非金属封装形式,封装上又有不同的封装材质。事实上,不同的封装形式其制造成本也是不同的,所以,合适的选择封装形式对降低使用成本同样具有经济价值。

温度传感器结构

以典型的接触式温度传感器和非接触式温度传感器为例,包含保护层、传感元件以及端子:

a为典型接触式温度传感器,b为非接触式温度传感器
a为典型接触式温度传感器,b为非接触式温度传感器

1、敏感元件(A sensing element)

敏感元件是一种电特性对自身温度变化响应的器件。优良的敏感元件要比热容低、质量小、对温度具有强大和可预测的灵敏度、长期稳定性好。

2、端子(Contacts)

敏感元件与外部电路之间接口的导电焊盘或导线。端子要有尽可能低的热导率和低的电阻 (铂通常是最好的选择,但是非常贵)。此外,端子还可用作支承敏感元件,所以要有良好的机械强度与稳定性。

3、保护层 (A protective envelope)

可以是外壳也可以是涂层,用于对敏感元件和外界环境进行物理隔离但同时与被测物体热耦合。优秀的保护层必须有低热阻性(高热导率)、低的热容、高的绝缘性,以及具有一定的机械强度。同时具有环境稳定性,并对水分和其他影响敏感元件的化合物有防渗作用。

非接触式温度传感器,是一种光热辐射传感器。和接触式传感器一样,它也包含了能响应自身温度变化的敏感元件,不同点是从被测物体到敏感元件的导热方式不同: 接触式传感器靠物理接触导热,非接触式靠热辐射  (光)  来导热。

特普生主营温度传感器NTC热敏电阻传感器模块及一体化解决方案,特普生拥有发明专利5项,实用新型27项,保留不公开技术2项,是国内唯一拥有全尺寸全自动单端玻封机、单端热敏电阻测试机的具有芯片设计能力的源头实业,特普生温度传感器,特别好的温度传感器。

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