溫度傳感器的應用

發布時間：2016-07-03

溫度傳感器的性能還由其應用領域的許多因素決定，如外部環境(物理和電學 的)、電源供電方式等。總的來說，溫度傳感器主要應用于以下幾個領域。

    (1)感測應用。溫度傳感器的熱轉換方式經常被用來測量物理量(如流量、輻 射、氣體壓力、氣體種類、濕度、熱化學反應等)。這些傳感器的測量值都是以熱 形式為媒介并以電信號的方式輸出。

    (2)生物醫學應用。生物醫學的應用必須使用特殊的溫度傳感器，其中最重要 的特性是要求低功耗、長期穩定性好、可靠性高以及在32~44℃之間，精確度小 于0.1℃。

    (3)太空應用。熱敏電阻以及硅PN結已經使用于太空溫度測量。利用分立的模擬和數字接口電路從感測元件讀取溫度信息對于低成本、低質量的使用情況 越來越不適用.尤其在微米/納米衛星中更難滿足需要。具有數字輸出功能的智 能溫度傳感器可應用于未來的衛星設計中.并能傳送與微處理器兼容的數字 信息。

    (4)工業應用。集成溫度傳感器在自動化應用和微生物體熱檢測應用已有報 道，盡管它們的特性和需求根據每個特殊的應用而變化非常大.對于低成本、長期 穩定性和可靠性、強大的數字接口以及通信系統等這些特殊的應用需求，目前的智 能溫度傳感器都可滿足。

    (5)消費產品應用。低成本集成溫度傳感器與變送器已經出現，而且被應用于 消費產品中，如洗衣機、冰箱、空調等。低成本、無需外部部件、制造時簡單的片 上校正等是消費產品應用的特殊需求.并且在一20一100℃之間測量精度要能達 到0.5℃。

    三、溫度傳感器的前景及發展方向

    目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數字式，由集成化向智能化、網絡 化的方向發展。溫度傳感器是各種傳感器中最為常用的一種.現代溫度傳感器外形 非常小，這樣更加讓它廣泛應用在生產實踐的各個領域中，也為人們的生活提供了 無數的便利和功能。溫度傳感器市場份額大大超過了其他的傳感器。溫度傳感器技 術朝著高精度、高可靠性、寬測量范圍、微型化及微功耗方向發展.并不斷開發出 一些能在特殊環境下工作的溫度傳感器，如可在高低溫(一200一2000℃)、化學腐 蝕性強、電磁干擾嚴重的惡劣環境中工作的光纖溫度傳感器。此外為適應微集成系 統的發展，溫度傳感器技術正趨向于數字化、集成化和智能化發展的發展方向。

    數字化表示溫度傳感器的輸出不再是單一的模擬信號，信號經過放大、A/D 轉換、線性化后變成純數字信號.該數字信號可以通過各種標準的接口形式(如 IZC、USB等)與微控制器相連。“集成化”表示溫度傳感器將輔助電路中的元件 與傳感元件集成在同一塊芯片上，使之具有校準、補償、自診斷和網絡通信的功 能，其測量準確度高、體積小、功耗小、成本低，更適合應用于集成電路系統。 “智能化”表示溫度傳感器是一種帶微處理器的傳感器，是微型計算機和傳感器 相結合的成果，它兼有檢測、判斷和信息處理功能，與傳統溫度傳感器相比有很 多特點:①具有判斷和信息處理功能，能對測量值進行修正、誤差補償.因而提 高了測量精度;②可實現多點溫度測量;③測量數據可存取.便于進一步提高設 備分析、預測的智能化程度;④有標準數據通信接口，能與微型計算機直接 通信。

    進人21世紀之后，智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標準化、高 可靠性及安全性、開發虛擬傳感器和網絡傳感器、研制中片測溫系統等高科技的方 向迅速發展。