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NTC温度传感器定制



NTC温度传感器定制
 
  NTC温度传感器定制感应温度并将其转换成可用输出信号的传感器。 温度传感器是温度测量仪器的核心,种类繁多。 根据测量方法可分为接触式和非接触式两大类,根据传感器材料和电子元器件分为热电偶和热电偶两种。

NTC温度传感器】接触式:
 
接触温度传感器检测部分,被测物体接触良好,也称为温度计。
温度计通过传导或对流实现热平衡,使得温度计的指示可以直接表示待测物体的温度。
 
  一般测量精度较高。在一定温度范围内,温度计还可以测量物体内的温度分布。但是对于小物体的运动或小的热容量会产生大的测量误差,常用的温度计双金属温度计,玻璃液体温度计,压力温度计,电阻温度计,热敏电阻和热电偶等。NTC温度传感器广泛应用于工业,农业,商业等行业。人们经常在日常生活中使用这些温度计。随着低温技术在国防工程,空间技术,冶金,电子,食品,医药,石油化工等部门的广泛应用和超导技术研究,测量温度低于120K低温温度计已经开发出来,如低温气体温度计,压力温度计,声温计,顺磁温度计,量子温度计,低温热电阻和低温热电偶。低温温度计需要温度传感器组件尺寸小,精度高,重现性好,稳定性好。使用多孔高硅玻璃渗碳烧结渗碳玻璃耐热性是一种低温温度计温度传感器,可用于测量温度范围为1.6〜300K。
 
NTC温度传感器】非接触式:
 
其敏感元件和测量对象不相互接触,也称为非接触式温度计。该仪表可用于测量移动物体的表面温度,小目标和热容量或温度变化快速(瞬态)物体,也可用于测量温度场的温度分布。
 
最常用的非接触式温度计基于黑体辐射的基本规律,被称为辐射温度计。
 
  辐射温度法包括亮度法(见光学高温计),辐射法(见辐射高温计)和比色法(见色温度计)。各种辐射温度测量方法只能测量相应的发光温度,辐射温度或色温。只有黑体(吸收所有的辐射不反映物体的光)测得的温度是实际的温度。为了确定物体的真实温度,需要修改材料的表面发射率。材料的表面发射率不仅取决于温度和波长,还取决于表面状态,涂层和微结构等,难以准确测量。

  在自动化生产中经常需要使用辐射温度测量方法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金钢的轧制温度,轧辊温度,锻造温度和各种熔融金属在炉内或坩埚温度下在这些具体情况下,物体的表面发射率的测量是相当困难的。为了自动测量和控制固体表面温度,可以使用附加的反射镜与待测表面一起形成黑体腔。

  附加辐射的影响可以增加被测表面的有效辐射和有效发射系数。使用有效排放系数通过仪器对所测量的温度进行相应的校正,并最终得到实测面的实际温度。最典型的附加反射器是半球形反射器。球体中心附近的漫射辐射可以通过半球形反射镜反射回表面,以形成额外的辐射,从而提高有效发射系数,其中ε是材料的表面发射率,ρ是反射镜的反射率。
 
  NTC温度传感器对于气体和液体介质的真实温度的辐射测量,可以使用将耐热材料管插入一定深度以形成黑体腔的方法。计算与介质热平衡后气缸腔的有效排放系数。在自动测量和控制中可以使用该值对所测得的腔底温度(即介质温度)进行校正,以获得介质的实际温度。
 
非接触式温度测量优点:测量的上限不受温度传感元件的温度公差的限制,因此最大可测量温度没有限制。

NTC温度传感器工作原理:
 
金属膨胀原理设计的传感器
 
在环境温度变化后,金属将产生相应的延伸,因此传感器可以以不同的方式发出反应信号。
 
双金属片传感器;
 
双金属片由两片不同膨胀系数的金属组成。随着温度的变化,材料A高于其他金属的膨胀,导致金属板弯曲。弯曲的曲率可以转换为输出信号。
 
双金属棒和金属管传感器;
 
随着温度的升高,金属管(材料A)的长度增加,未结合的钢棒(金属B)的长度不会增加,从而金属管的线性膨胀可以由于位置。反过来,这种线性扩展可以转换为输出信号。

 
液体和气体变形曲线设计的传感器;
 
在温度变化时,液体和气体也会产生相应的体积变化。
 
各种类型的结构可以将该变化改变为位置变化,导致位置输出(电位计,诱导偏差,挡板等)的变化。
 
电阻传感;
 
金属随温度变化,电阻值也发生变化。
 
对于不同的金属,温度变化一次,电阻值变化不同,电阻值可以直接作为输出信号。
 
电阻有两种变化;
 
正温度系数;
 
温升=电阻增加;
 
降温=电阻降低;
 
负温度系数;
 
升温=电阻降低;
 
温度下降=电阻增加;
 
热电偶感测:
 
  热电偶由两种不同的金属线材组成,最后焊接在一起。然后测量未加热部件的环境温度,可以准确知道加热点的温度。因为它必须有两种不同材料的导体,所谓的热电偶。不同材料制成的热电偶在不同温度范围内使用,其灵敏度也不同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃,输出电位差变化量。对于大多数金属支持的热电偶,该值在约5至40微伏/℃之间。
 
  由于热电偶温度传感器的灵敏度和材料厚度与非常精细的材料无关,也可以由温度传感器制成。另外由于热电偶金属材料的生产具有良好的延展性,这种微妙的温度测量元件具有非常高的响应速度,可以测量过程中的快速变化。
 
温度传感器选择方法:
 
  如果要进行可靠的温度测量,首先需要选择正确的温度计,即温度传感器。热电偶,热敏电阻,铂电阻(RTD)和温度IC是测试中最常用的温度传感器。
 
以下是热电偶和热敏电阻两种温度仪表特性的介绍。
 
1.热电偶:
 
热电偶是用于温度测量的最常用的温度传感器。其主要优点是温度范围广,适应各种大气环境,
 
 
  温度传感器-而且功能强大,价格低廉,没有电源,也是最便宜的。热电偶由一端连接的两根不同的导线(金属A和金属B)组成。当热电偶被加热时,热电偶电路具有电位差。测量的电位差可用于计算温度。
 
  然而,电压和温度是非线性的,由于电压和温度导致的温度是非线性关系,因此需要参考温度(Tref)进行第二次测量,并使用测试设备软件或硬件在仪器内部电压 - 温度转换中,最后得到热电偶温度(Tx)。 Agilent34970A和34980A数据采集器具有内置测量功能。
 
  简而言之,热电偶是最简单和最通用的温度传感器,但热电偶不适用于高精度测量和应用。
 
2.热敏电阻:
 
热敏电阻是半导体材料,主要是负温度系数,即电阻随着温度的升高而降低。
 
 
温度传感器-温度变化会导致较大的电阻变化,因此是最敏感的温度传感器。但是热敏电阻的线性度很差,而且与生产过程有很大的关系。制造商不给出标准的热敏电阻曲线。
 
热敏电阻非常小,对温度变化有快速响应。但是热敏电阻需要使用电流源,体积小也使其极度。

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