1、A G R E A T E R M E A S U R E O F C O N F I D E N C E 温度测量基础:热敏电阻简介无论在工业级应用(例如,加工工业)还是在试验环境中,准确地测量温度是获得成功的关键部分。在医疗应用、实验室材料研究、电气/电子部件研究、生物学研究、地质学研究和电气产品的器件分析中需要温度测量。有许多种传感器可用于温度测量。三种最常见的传感器是RTD、热电偶和热敏电阻。热敏电阻一种常见的温度测量器件是热敏电阻。通常,热敏电阻的灵敏度比RTD和热电偶的高。总的来说,热敏电阻具有负温度系数,这意味着随温度升高电阻值降低。热敏电阻的线性度也低于RTD。非线性需要校准才
2、能使其线性化。Steinhart-Hart方程有助于估计单个热敏电阻曲线以实现线性度。这个方程描述了热敏电阻的电阻值随温度的变化。此方程可以写作:1/T=A+B(lnR)+C(lnR)3其中,T是绝对温度,R是热敏电阻的电阻值,A、B和C是通过校准过程确定的曲线拟合常数,并且In是自然对数函数(以e为底的对数)。虽然热敏电阻通常是非线性的,已经有大量工作投入到线性热敏电阻的开发。线性化的传统方法包含使用外部匹配电阻器使特性曲线线性化。然而,线性化的问题越来越不重要,因为现代数据采集系统具有内建线性化校准功能,从而使硬件线性化变得不必要了。温度测量的方法采用热敏电阻测量温度的方法有许多种,最常见
3、的是2线法和4线法。2线法通过输入电流至热敏电阻并测量产生的电压。这种方法的优点是简单,只需要使用2条测试线,因而容易连接和实现。主要的缺点是测试线电阻是测量的一部分,这会产生一些误差。在4线法中,电流输入至热敏电阻,并测量电压。但是,电流输出到一对测试线中,而在另一对线上测量电压。测量电压的位置不同于输出电流的位置。这意味着测试线的电阻完全在测量通道之外。换句话说,测试线电阻不是测量的一部分。优缺点热敏电阻比其它温度传感器有许多明显优点。首先,热敏电阻容易使用2线测试方案进行设置和操作。而且,测试速度很快,因为它们能实现较小的尺寸,并能快速响应温度的变化。在缺点方面,热敏电阻的非线性特点意味着它们需要线性化。而且,热敏电阻的温度量程有限并且容易损坏,因为它们是半导体并且在高温时更容易出现标定降级(decalibration)的问题。热敏电阻还需要电流源并且具有自发热特性,这必须引起重视。不考虑自发热以及选择的器件温度量程不够是使用热敏电阻的常见错误。有一些方法可以减轻自发热的影响,包括使用尽可能小的测试电流并使用脉冲电流法代替连续电流。全国免费电话:400-650-1334/800-810-1334邮箱:网址:美国吉时利仪器公司