传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。
传感器的分类:
1.电阻式传感器 2.变频功率传感器 3.称重传感器 4.电阻应变式传感器
5.压阻式传感器 6.热电阻传感器 7.激光传感器 8.霍尔传感器
9.温度传感器 10.无线温度传感器 11.智能传感器 12.光敏传感器
13.视觉传感器 14.位移传感器 15.光栅传感器 16.红外传感器
17.真空度传感器 18.压力传感器 19.超声波测距离传感器 20.电容式物位传感器 21.锑电极酸度传感器
22.电导传感器
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。
温度传感器的分类: 温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。 按测量方式可分为: 接触式 非接触式
按照传感器材料及电子元件特性分: 热电阻 热电偶
NTC温度传感器指的是由电阻元件以及连接线加上其他一种或几种材料组成的敏感器件,主要用于温度测量和温度控制。
NTC温度传感器的由于采用NTC热敏电阻器做为核心元件,故其基本术语与NTC热敏
电阻器的基本术语保持一致,包括阻值、B值、耗散系数、热时间常数、R-T特性等
基本要求,因为有绝缘要求,故增加有绝缘电阻和耐电压(绝缘)等参数
1.用途:必须明确实际使用的基本要求
2.额定电阻值或B值:如果不明确,提供使用要求AMPRON公司即可建议使用规格;
3.使用环境条件:必须明确使用的温度、湿度、安装要求等;
4.测温控温范围:产品使用时温度的控制范围;产品正常工作的范围;产品最高
使用的温度范围;
5.外形尺寸:安装要求及希望达到的外观。
6.需要多点控制时,需提供多点的控制的温度要求。
选用原则一:确定使用环境温度范围 NTC温度传感器作为测温用的敏感元器件,根据其工作温度范围的不同来选择不同的材质至关重要。前面我们说过,NTC温度传感 器一般由感温头(金属外壳或塑胶外壳)、线材、端子及连接器、环氧树脂或其他填充材料等组成。要根据不同的工作环境温度来选择不同的材质。
如:工作温度在 105 ℃以内的,我们会选用耐温105度PVC电线即可,工作温度超过到125 ℃的,我们会选用耐温125 ℃左右的辐照线,温度高达200 ℃时,我们会选用铁氟龙线或硅胶线。
工程师必须特别注意:线材的选用,需遵循与客户实际使用的环境相配合原则,不能简单的按基本耐温、耐压进行选型;
另外,因为NTC温度传感器大都需要封装,如果温度高于125 ℃时,其使用的封装环氧树脂也不同。
选用原则二:确定测温精度
工程师要根据温度传感器的工作场合所要求测温的精度来进行选型。精度是NTC温度传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。 NTC温度传感器的精度越高,其成本越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测 量系统的精度要求就可以。决定NTC温度传感器精度的有两个因素: 一是热敏电阻本身的误差。热敏电阻的阻值精度及B值精度越高,其测量精度越高。 二是NTC温度传感器的感温头与测温对象的接触方式。直接接触的比间接接触的测量精度要高。另因NTC热敏电阻的 R-T曲线是非线性的。它不可能保证在很宽的工作温度范围内的精度都是一样的。因此,要想得到较高的测量精度。选定工作场合的中心工作温度点(一般中心工 作温度点精度最高,根据R-T曲线的离散性,离中心工作温点越远的温度点,精度误差会逐渐加大)。
如:用于测人体体温的医疗传感器,一般会选择37 ℃左右作为 中心工作温度点。 用于开水壶的,则一般选用100℃左右作为 中心工作温度点。 用于冰箱或冷柜的,一般选用5℃或者-18 ℃左右作为 中心工作温度点。 用于啤酒机的,则一般选用4℃做为中心工作温度点。
选用原则三:工作场合所要求的灵敏度
工程师是要根据所使用的工作场合所要求的灵敏度来选型。
不同的应用场合要求NTC温度传感器的响应速度快慢不一。而不同的材料有不同的导热系数。影响NTC温度传感器响应速度的有几个因素:
一、热敏电阻芯片的热时间常数。热时间常数小的,响应速度快。 二、感温头外壳材质的导热系数 。导热系数高的材料热传导性能优良。 三、感温头尺寸的大小,感温头尺寸小的,热传导时间会相应短,反应速度会快。 四、感温头内部填充的导热胶。感温头 内填充了导热系数高的导热硅脂的会比没填充,填充了导热系数低的导热硅脂反应速度 ,如果需要更快的感应时间,也可填陶瓷感温胶,其反应速度会更快。
为了获得更快的反应速度,以上几种因素需要综合考虑。
温度传感器可用于热水器、锅炉、太阳能系统、温水洗净式坐便、净水器、浴缸、盥洗台等水处理设备,用作供水或热水的温度控制
温度传感器可用于微波炉、电磁炉、电气或煤气炉烤箱等的烹饪控制、电饭锅、IH饭锅、电热水壶、面包机、电炉、煤气炉、咖啡壶、电热盘、电煎锅、粥锅、油炸锅等的温度感测和控制。传感器也可用于微波炉和电炉,根据湿度控制自动烹饪。
温度传感器可用冰箱的内部温度测定及控制(致冷、除箱、保鲜)以及洗衣机干衣机的喷出温度的测定。
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