溫度傳感器分類(lèi)：鉑電阻，熱電偶，NTC，DS18B20

鉑電阻：

應(yīng)用行業(yè)：

制冷采暖:空調(diào)、冰箱、冷庫(kù)、冷凝器、冷水機(jī)、冷熱交換機(jī)、模溫機(jī)、冷熱一體機(jī)、熱水器、冷凍車(chē)、加熱器、烤箱等等凡是跟溫度相關(guān)的。

食品加工：食品生產(chǎn)過(guò)程中很多需要有溫度控制的地方，包括食品的封裝、保存都會(huì)用到。

風(fēng)電行業(yè)：主要用在發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、齒輪上防止其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫度過(guò)高造成設(shè)備的損壞。

石油化工：石油化工業(yè)行的產(chǎn)品需要低溫高壓用來(lái)保存和運(yùn)輸，一般用在罐體上。

試驗(yàn)設(shè)備：檢測(cè)儀器，分析儀器，測(cè)量?jī)x器，用量不多，但對(duì)精度、穩(wěn)定性方面要求比較高。

測(cè)溫原理：基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體電阻隨溫度變化而變化的特性而工作的。

Pt100:當(dāng)溫度為0°C時(shí)，芯片電阻為100Ω；當(dāng)溫度為100°C時(shí)，芯片電阻為138.5Ω。

Pt1000: 當(dāng)溫度為0°C時(shí)，芯片電阻為1000Ω；當(dāng)溫度為100°C時(shí)，芯片電阻為1385Ω。溫度每升高1°C電阻的變化率為α=0.003851

精度等級(jí)：

AA---------△t=±（0.10+0.0015|t|）°C（國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)）

1/3B------△t=±（0.10+0.0017|t|）°C（工業(yè)自定義標(biāo)準(zhǔn)）

A----------△t=±（0.15+0.002|t|）°C

B----------△t=±（0.30+0.005|t|）°C（常用精度等級(jí)）

（注：這里是芯片能達(dá)到的測(cè)量精度，實(shí)際精度還要收保護(hù)管材質(zhì)，導(dǎo)熱硅脂的性能，連接導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，導(dǎo)線(xiàn)連接的方式，測(cè)量環(huán)境的影響）

導(dǎo)線(xiàn)種類(lèi)：

PVC導(dǎo)線(xiàn)測(cè)溫范圍-5到105°C，特點(diǎn)：價(jià)格低，硬度大，電絕緣性佳，耐化學(xué)腐蝕性好。

硅膠導(dǎo)線(xiàn)測(cè)溫范圍-50到180°C，特點(diǎn)：吸附性好，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

聚四氟乙烯測(cè)溫范圍-50到260°C，特點(diǎn)：抗各種有機(jī)溶劑，耐高溫，摩擦系數(shù)低。

玻璃纖維測(cè)溫范圍-50到400°C，特點(diǎn)：絕緣性好，耐熱性強(qiáng)，抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高。

封裝方式：

導(dǎo)線(xiàn)式：
灌膠：適用于100度以?xún)?nèi)低溫段，NTC熱敏電阻多采用這種封裝方式。
滾壓：用于100-300度高溫段，一般用于鉑電阻Pt100的封裝。

接線(xiàn)盒式：可封裝變送器在里面。

防水措施：

1.滾壓                 2.灌膠                   3.套熱縮管

保護(hù)管內(nèi)填充物（熱界面材料）:

導(dǎo)熱硅膠（導(dǎo)熱膏）：膠體狀態(tài)，導(dǎo)熱系數(shù)較高，可以涂抹的很薄，填縫性能好，成本低。

氧化鎂粉：導(dǎo)熱性比硅脂要高，1100°C內(nèi)具有良好的絕緣性，高溫下對(duì)管材無(wú)腐蝕性，具有一定的防潮性，成本較高。

藍(lán)膠：密封性好，易剝離，無(wú)殘?jiān)褂脡勖L(zhǎng)，成本高。

鉑電阻引線(xiàn)的三種主要方式：

二線(xiàn)制：芯片兩個(gè)引腳各接一根導(dǎo)線(xiàn)來(lái)引出電阻信號(hào)，但由于導(dǎo)線(xiàn)本身存在電阻，電阻的大小與導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)和長(zhǎng)度有關(guān)，因此只適用于對(duì)測(cè)量精度要求比較低的場(chǎng)合。

三線(xiàn)制：芯片一段引出一根導(dǎo)線(xiàn)，另一端引出兩根導(dǎo)線(xiàn)，多出的導(dǎo)線(xiàn)就是溫度補(bǔ)償線(xiàn)，一般跟電橋搭配使用。接線(xiàn)一根接到電橋的電源端，其余兩根接到電阻所在的橋臂及其相鄰的橋臂上?？梢韵^大部分導(dǎo)線(xiàn)電阻的影響，這種連接方式工業(yè)過(guò)程控制中zui為常用。

四線(xiàn)制：芯片兩端各接兩根導(dǎo)線(xiàn)。其中兩根為熱電阻提供恒定電流，把芯片電阻信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，另外兩根導(dǎo)線(xiàn)把電壓信號(hào)引至二次儀表，這種連接方式可以*消除導(dǎo)線(xiàn)電阻的影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。

保護(hù)管材質(zhì)：不銹鋼304（蓋式不銹鋼），不銹鋼316（奧式體不銹鋼）

304和316的區(qū)別：316比304多添加了金屬鉏，316的耐腐蝕性和耐熱性比304好很多，316的價(jià)格為304的兩倍。

不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)：

化學(xué)性能：耐化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕性能在鋼材里面是的，僅次于鈦合金。

物理性能：耐熱、耐高溫、還耐低溫甚至于耐超低溫。

力學(xué)性能：具有較高的強(qiáng)度和硬度，耐磨性好，塑性好，耐氧化。

2.熱電偶

應(yīng)用行業(yè)：應(yīng)用領(lǐng)域和鉑電阻差不多，但更適用于對(duì)精度要求不高、對(duì)溫度要求較高的場(chǎng)合，比如鍋爐，工業(yè)上的高溫爐，烤箱等。

測(cè)溫原理：兩種不同材質(zhì)的金屬連接到一起時(shí)，會(huì)有電荷的移動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小隨溫度的變化而變化，這就是熱電效應(yīng)。

熱電偶的分類(lèi)：

熱電偶按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

1.     S型熱電偶（鉑熱電偶）：長(zhǎng)期使用zui高溫1300°C，短期1600°C。
優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確的高，穩(wěn)定性好，測(cè)溫溫區(qū)寬，使用壽命長(zhǎng)?？寡趸院?，適用于氧化性和惰性氣體中。
缺點(diǎn)：熱電動(dòng)勢(shì)較小，靈敏度低，高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降，對(duì)污染非常敏感，價(jià)格較高。

2.     R型熱電偶（鉑熱電偶）：長(zhǎng)期1300°C，短期1600°C。
R型與S型各項(xiàng)性能相當(dāng)，穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性比S要好，一般國(guó)內(nèi)測(cè)溫很少采用。

3.     B型熱電偶（鉑銠熱電偶）：長(zhǎng)期1600°C，短期1800°C。
相對(duì)于S型可短期用于真空中，不適用于還原性或含有金屬或非金屬蒸汽氣氛中。

4.     K型熱電偶（鎳硅熱電偶）：溫度范圍0°C到1000°C
優(yōu)點(diǎn)：線(xiàn)性度好，熱電動(dòng)勢(shì)大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性好，抗氧化性強(qiáng)，價(jià)格便宜，適用于氧化性和惰性氣氛中。是目前使用量zui大的金屬熱電偶。
缺點(diǎn)：不能適用于弱氧化、還原性氣氛和真空中。

5.     N型熱電偶（鎳硅熱電偶）：溫度范圍-200°C到1300°C
N型為非國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)型熱電偶，工業(yè)上也比較常用。與K型各項(xiàng)性能相同，但克服了K型在300---500°C以及800°C左右電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，綜合性能優(yōu)于K。

6.     E型熱電偶（銅鎳熱電偶）：溫度范圍-200°C到900°C
優(yōu)點(diǎn)：熱電動(dòng)勢(shì)大，靈敏度高，適用于測(cè)量微小溫度變化；對(duì)溫濕度腐蝕不靈敏，適用于溫濕度較高的環(huán)境。還有穩(wěn)定性好，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。

7.     J型熱電偶（銅鎳熱電偶）：溫度范圍0°C到750°C
J型與K型各項(xiàng)性能相當(dāng)，但測(cè)溫范圍小。

8.     T型熱電偶（銅鎳熱電偶）：溫度范圍-200°C到350°C
性能與K型相似，但特別適用于低溫段。
缺點(diǎn)：高溫下抗氧化性較差，適用溫度上限受到限制。

熱電偶與熱電阻的區(qū)別：

1.     熱電偶用于測(cè)量的溫度較高：熱電偶-200°C到1800°C；熱電阻-200°C到400°C。

2.     熱電偶測(cè)溫的基本原理是熱電效應(yīng)，熱電阻是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性而工作的。

3.     熱電阻的精度比熱電偶要高。

4.     熱電偶測(cè)量一般指“點(diǎn)”溫，熱電阻測(cè)量一般指空間內(nèi)平均溫度。

3.DS18B20：

測(cè)溫原理：由封裝好的一段電路來(lái)測(cè)溫，里面寫(xiě)有程序編碼。輸出三根引線(xiàn)，一根接地，一根正極，一根數(shù)據(jù)線(xiàn)，可直接接單片機(jī)。

接線(xiàn)方式：面對(duì)扁平的那一面，左負(fù)右正。接反的話(huà)有可能會(huì)燒毀，接反也是該傳感器總是顯示85°C的原因。

優(yōu)點(diǎn)：體積小、價(jià)錢(qián)低、抗*力強(qiáng)、精度高，可直接接單片機(jī)，便于反饋控制。

缺點(diǎn)：測(cè)量溫度范圍較窄-50°C到125°C，使用壽命和精度相對(duì)于鉑電阻較低。

4. 傳感器與變送器：

傳感器：將檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他所需信號(hào)的監(jiān)測(cè)裝置。

變送器：把傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)轉(zhuǎn)換器。

Pt100是，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)或電壓信號(hào)，如果要外接的二次儀表只能識(shí)別4-20mA電流信號(hào)，這時(shí)就需要用到溫度變送器來(lái)轉(zhuǎn)換。

5.     Pt100的外接方式：

主要有三種外接方式：二次儀表，單片機(jī)，電腦。

1.     二次儀表：現(xiàn)在新型的二次儀表很多可以直接接收Pt100電阻信號(hào)，正常需要連接一個(gè)4-20mA變送器把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入到二次儀表中用來(lái)顯示和控制。

2.     接單片機(jī)：把Pt100輸出電阻信號(hào)通過(guò)電壓變松轉(zhuǎn)換為0-10V電壓信號(hào)，再接一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，接到單片機(jī)的對(duì)應(yīng)接口用來(lái)顯示和控制。DS18B20數(shù)字信號(hào)可以直接接單片，所以要用單片機(jī)控制的時(shí)候一般會(huì)選取18B20而不會(huì)選取Pt100.

注：A/D轉(zhuǎn)換器：把模擬信號(hào)（一般為電壓信號(hào)）轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換器：把單片機(jī)輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為模電信號(hào)。電壓信號(hào)的特點(diǎn)是便于遠(yuǎn)距離傳輸，其他信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那闆r下都會(huì)有不同程度的損耗。

3.     接電腦：把Pt100輸出的電阻信號(hào)通過(guò)熱電阻信號(hào)采集模塊（Pt100轉(zhuǎn)485模塊）轉(zhuǎn)化成485輸出直接連接電腦，電腦上要有相應(yīng)的組態(tài)軟件才能讀出示數(shù)。需要232輸出的話(huà)可采用相同的方法。