淺析溫度傳感器的研究與發(fā)展

特種測(cè)溫?zé)崦綦娎|

熱電耦是傳統(tǒng)的溫度傳感器常用的傳感器配件，用途非常廣泛。近年來(lái)，又發(fā)展出了一種新的測(cè)溫技術(shù)，能在火災(zāi)事故預(yù)警中有獨(dú)特的應(yīng)用。這種新型溫度傳感器稱(chēng)為特種測(cè)溫?zé)崦綦娎|，又被稱(chēng)為連續(xù)熱電耦(Continuous-Thermocouple)或?qū)崾綗犭婑?Heating-Seeking-Thermocouple)。(2)熱電偶式：當(dāng)有兩種不同的金屬組成回路時(shí)，若兩個(gè)觸點(diǎn)的溫度不同，則回路中就有電流通過(guò)，稱(chēng)為溫差電效應(yīng)。

熱敏電纜利用電耦熱電效應(yīng)，但丈量的不是耦頭部的溫度，而是沿?zé)犭姌O長(zhǎng)度上z高溫度點(diǎn)的溫度。因?yàn)檫@種獨(dú)特功能， 初被發(fā)達(dá)國(guó)家作為高精技術(shù)設(shè)備鋪設(shè)在軍事設(shè)備中。目前，已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域來(lái)預(yù)防和減少因“過(guò)熱”引起的事故和損失。

熱敏電纜的主要機(jī)能：目前，熱敏電纜主要有兩種產(chǎn)品類(lèi)型(FTLD和CTTC)，它們測(cè)溫原理相同，只是技術(shù)參數(shù)不同。材料構(gòu)成外層保護(hù)管：FTLD型采用雙層聚四氟乙烯，CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免丈量環(huán)境中的粉塵、油脂以及水分等介質(zhì)浸入，以及溫度范圍不同而引起的誤報(bào)，故采用不同材料。能夠快速地檢測(cè)物理、化學(xué)、生物等方面的測(cè)量量，通過(guò)測(cè)量的結(jié)果再根據(jù)其體的要求對(duì)測(cè)量的信息做出處理，用要求的形式將該信息輸出，這就是傳感器的整個(gè)工作過(guò)程。

分度與敏捷度：熱敏電纜的分度與普通熱電耦相近，因?yàn)檫B續(xù)熱電耦的“臨時(shí)”熱接點(diǎn)不是緊密連接，熱接點(diǎn)之外兩電極間也并非完全絕緣，所以熱敏電纜的輸出熱電勢(shì)與同種熱電耦比擬稍有降低，換算成溫度大約相差十幾攝氏度，這對(duì)于火警預(yù)告來(lái)說(shuō)是可以接受的。彎曲半徑除和熱敏電纜組成材料的機(jī)能和質(zhì)量有關(guān)外，還與隔離材料的密實(shí)程度有關(guān)。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。IC溫度傳感器具有很高的線性，低系統(tǒng)成本，集成復(fù)雜的功能，能夠提供一個(gè)數(shù)字輸出，并能夠在一個(gè)相當(dāng)有用的范圍內(nèi)進(jìn)行溫度測(cè)量。

溫度傳感器信號(hào)檢測(cè)

電路和系統(tǒng)調(diào)試

首先，使點(diǎn)火開(kāi)關(guān)擋打到OFF處，將環(huán)境空氣溫度的線束連接器斷開(kāi)。使點(diǎn)火開(kāi)關(guān)擋打到OFF處，觀測(cè)搭鐵與低電平的參考電壓端子間電阻值是否低于5歐。如果高于電阻值的范圍，此時(shí)，需觀測(cè)低電平參考電壓電路有沒(méi)有處于開(kāi)路狀態(tài)或電阻值過(guò)大。如果電路測(cè)試是正常的，則及時(shí)替換組合儀表。目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的誤差消除技術(shù)主要包括動(dòng)態(tài)匹配技術(shù)(Dynamic-Element-Matching，DEM)、斬波技術(shù)、非線性的二階曲率補(bǔ)償?shù)?，校?zhǔn)技術(shù)主要分為晶圓級(jí)的校準(zhǔn)、封裝進(jìn)傳感器外殼后的校準(zhǔn)以及校準(zhǔn)。

其次，使點(diǎn)火開(kāi)關(guān)擋打到ON處，被測(cè)信號(hào)端子與搭鐵間的電壓變換范圍是4.8~5.2伏。如果高于變換范圍，需調(diào)試信號(hào)端子的電壓是否短路。如果電路測(cè)試是正常的，則及時(shí)替換組合儀表。如果低于變換范圍，需觀測(cè)信號(hào)電路有沒(méi)有處于開(kāi)路狀態(tài)或電阻值過(guò)大。(1)熱電阻式：熱敏電阻由于體積小，靈敏度高，民期穩(wěn)定性好等特點(diǎn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的溫度測(cè)量中使用非常廣泛。如果電路測(cè)試是正常的，則及時(shí)替換組合儀表。

后，將所有的電路測(cè)試完畢如為正常，則需調(diào)試或替換環(huán)境空氣溫度。

傳感器配件 傳感器技術(shù)

傳感器的定義。由于人類(lèi)可以利用自身的感官感知外界世界的相關(guān)刺激，而傳感器也是，將感知到的外界機(jī)械刺激傳入系統(tǒng)中進(jìn)行機(jī)械檢測(cè)。傳感器是將檢測(cè)技術(shù)集中進(jìn)行的一種檢測(cè)工具。能夠   快速地檢測(cè)物理、化學(xué)、生物等方面的測(cè)量量，通過(guò)測(cè)量的結(jié)果再根據(jù)其體的要求對(duì)測(cè)量的信息做出處理，用要求的形式將該信息輸出，這就是傳感器的整個(gè)工作過(guò)程。集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)MEMS溫濕度傳感器集成系統(tǒng)包括三個(gè)傳感器配件部分：處理器芯片、溫濕度傳感器以及封裝結(jié)構(gòu)。