相對(duì)于遠(yuǎn)紅外溫度傳感器的工作原理結(jié)構(gòu)使用說(shuō)明

更新時(shí)間：2018-05-23

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　　常用遠(yuǎn)紅外溫度傳感器熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的溫度傳感器熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。遠(yuǎn)紅外溫度傳感器熱電偶和溫度傳感器熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型溫度傳感器熱電偶。

　　遠(yuǎn)紅外溫度傳感器的工作原理

　　紅外線是一種人眼看不見(jiàn)的光線，但時(shí)間上它和其它任何光線一樣，也是一種客觀存在的物質(zhì)。任何物體只要它的溫度高于熱力學(xué)零度，就會(huì)有紅外線向周圍輻射。紅外線是位于可見(jiàn)光中紅色光以外的光線，故稱紅外線。它的波長(zhǎng)范圍大致在0.75~100μm的頻譜范圍之內(nèi)。

　　遠(yuǎn)紅外溫度傳感器的傳感原理

　　熱傳感器是利用輻射熱效應(yīng)，使探測(cè)器件接收輻射能后引起溫度升高，進(jìn)而使傳感器中一欄與溫度的性能發(fā)生變化。檢測(cè)其中某一性能的變化，便可探測(cè)出輻射。多數(shù)情況下是通過(guò)賽貝克效應(yīng)來(lái)探測(cè)輻射的，當(dāng)器件接收輻射后，引起一非電量的物理變化，也可通過(guò)適當(dāng)變化變?yōu)殡娏亢筮M(jìn)行測(cè)量

　　近年來(lái)，隨著微處理器芯片和紅外測(cè)溫傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，遠(yuǎn)紅外溫度傳感器的性能得到不斷的提高，其適用范圍已經(jīng)可以覆蓋到低、中、高溫的不同區(qū)段。很多客戶會(huì)問(wèn)，遠(yuǎn)紅外溫度傳感器使用過(guò)程中，受環(huán)境條件的影響嗎?受多大影響?

　　遠(yuǎn)紅外溫度傳感器所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響，應(yīng)加以考慮、并適當(dāng)解決，否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起測(cè)溫儀的損壞。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。

　　遠(yuǎn)紅外溫度傳感器熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證溫度傳感器熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：

　　① 組成溫度傳感器熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固。

　　② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路。

　　③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可靠。

　　④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

　　雖然這里的熱敏電阻數(shù)據(jù)以10℃為增量，但有些熱敏電阻可以以5℃甚至1℃為增量。如果想要知道兩點(diǎn)之間某一溫度下的阻值，可以用這個(gè)曲線來(lái)估計(jì)，也可以直接計(jì)算出電阻值，計(jì)算公式如下：

　　這里T指開(kāi)氏溫度，A、B、C、D是常數(shù)，根據(jù)熱敏電阻的特性而各有不同，這些參數(shù)由熱敏電阻的制造商提供。

　　遠(yuǎn)紅外溫度傳感器一般有一個(gè)誤差范圍，用來(lái)規(guī)定樣品之間的一致性。根據(jù)使用的材料不同，誤差值通常在1%至10%之間。有些熱敏電阻設(shè)計(jì)成應(yīng)用時(shí)可以互換，用于不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，例如一臺(tái)儀器，用戶或現(xiàn)場(chǎng)工程師只能更換熱敏電阻而無(wú)法進(jìn)行校準(zhǔn)，這種熱敏電阻比普通的精度要高很多，也要貴得多。

　　利用熱敏電阻測(cè)量溫度的典型電路。電阻R1將熱敏電阻的電壓拉升到參考電壓，一般它與ADC的參考電壓一致，因此如果ADC的參考電壓是5V，Vref也將是5V。熱敏電阻和電阻串聯(lián)產(chǎn)生分壓，其阻值變化使得節(jié)點(diǎn)處的電壓也產(chǎn)生變化，該電路的精度取決于熱敏電阻和電阻的誤差以及參考電壓的精度。

　　自熱問(wèn)題

　　由于遠(yuǎn)紅外溫度傳感器是一個(gè)電阻，電流流過(guò)它時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，因此電路設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保拉升電阻足夠大，以防止熱敏電阻自熱過(guò)度，否則系統(tǒng)測(cè)量的是熱敏電阻發(fā)出的熱，而不是周圍環(huán)境的溫度。

　　熱敏電阻消耗的能量對(duì)溫度的影響用耗散常數(shù)來(lái)表示，它指將熱敏電阻溫度提高比環(huán)境溫度高1℃所需要的毫瓦數(shù)。耗散常數(shù)因熱敏電阻的封裝、管腳規(guī)格、包封材料及其它因素不同而不一樣。