传感器在电子体温计中的应用分析


传感器在电子体温计中的应用分析

  许多妈妈里对于电子体温计的认识是无非是这样。

  电子体温计是用来测量体温的。

  电子体温计的使用和基本原理你又知道多少?

  那么作为电子体温计的行家台胜科技将会给大家科普关于电子体温计的一些基本原理和注意事项吧。

  一、电子体温是什么?

  电子体温计利用某些物质的物理参数,如电阻、电压、电流等,与环境温度之间存在的确定关系,将体温以数字的形式显示出来。

  其不足之处在于示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响,不如玻璃体温计。

  利用了半导体电阻随温度变化而变化的特征。

  二、什么是测温原理?

  电子体温计是利用温度传感器输出电信号,直接输出数字信号或者再将电流信号(模拟信号)转换成能够被内部集成的电路识别的数字信号,然后通过显示器(如液晶、数码管、LED矩阵等)显示以数字形式的温度,能记录、读取被测温度的最高值。

  电子体温计最核心的元件就是感知温度的NTC温度传感器。传感器的分辨率可达±0.01℃,精确度可达±0.02℃,反应速度<2.8秒,电阻年漂移率≤0.1%(相当于小于0.025℃)。

  三、常见的温度传感器有哪些?

  1.热电阻传感器

  物质的电阻率随着温度变化而变化的现象称为热电阻效应。当温度变化时导体或半导体的电阻值随着温度而变化,对金属来说,温度上升时,金属的电阻值将增大。这样,在一定温度范围内,我们可以通过测量敏感材料的电阻来确定被测的温度。根据热电阻效应制成的传感器叫做热电阻传感器。热电阻传感器按电阻一温度特性的不同可分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。一般把金属热电阻称为热电阻,常用金属材料制成,如铂、铜、镍等;而把半导体热电阻称为热敏电阻,可以是以半导体材料制成的陶瓷器件,如锰、镍、钻等金属的氧化物与其它化合物按不同配比烧结而成。热电阻的温度系数一般为正值。

  2.热敏电阻传感器

  金属的电阻值随着温度的升高而增大,但半导体却相反,它的电阻值随着温度的升高而急剧减小,并呈现非线性。在温度变化的同时,热敏电阻的阻值变化约为铂热电阻的10倍。通过测量热敏电阻阻值的变化,便可以得知被测介质的温度变化。

  热敏电阻具有体积小、灵敏度高、反应速度快、分辨率高等优点。典型的热敏电阻的缺点是线性度低、稳定性差。

  3.热电偶温度传感器

  热电偶测温是基于“热电动势效应”原理来完成的。所谓热电动势效应是指A、B两种不同的导体组成闭合回路,该闭合回路叫热点回路。若两导体两结点温度不同,则在回路中有一定电流,表明在回路中产生电动势。常用热电偶由两根不同的导线组成,他们的一段焊接在一起,叫做“热端”(通常为测量端),放入到被测介质中。不连接的两个自由端叫做冷端(通常为参比端)。

  热电偶主要用于气体、蒸汽、液体等介质的测量,具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。热电偶温度传感器缺点是灵敏度低,线性不好,冷端需要温度补偿。

  4.集成温度传感器

  集成温度传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,因此亦称硅传感器。集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它是将温度传感部分、放大电路、驱动电路、信号处理电路等集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能。集成温度传感器与热敏电阻等其它温度传感器相比具有灵敏度高、线性度好、响应速度快和良好的线性度和一致性等特点。同时,具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器。随着集成温度传感器生产成本的降低,它会在更多的领域中得到广泛的应用。

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