4. 什么传感器最好?

这和温度,用途和准确度有关。在高温下,热电偶可能是唯一的选择。最准确的通常是白金电阻式温度计,不过精确的热敏电阻在接近室温下是更加准确的,由于热敏电阻是有高敏度,它最适合窄量程的用途,例如医疗用温度计。热敏电阻和IC很适合中等准确度的测量和温度补偿的用途。IC和电阻式温度计可供选择的封装比较少。在小尺寸和快速应用方面,玻璃球型热敏电阻的直径是从0.014寸至0.005寸,而绝缘的热电偶导线的直径可低至0.005寸,在较大的尺寸方面,圆形热敏电阻的直径可达1寸,热电偶导线的粗细可达14AWG或者更粗些,其绝缘物包括PVC至陶瓷、纤维或陶瓷珠。要测量表面温度可用带状热电偶或者直接得找到金属表面的热电偶导线,以下再逐一详细介绍这些器件。

5. IC传感器

处于正向偏压的硅二极管和基极一射极结点往往可用来测量温度,在室温下,正向偏压的结点大的降压0.7V,它是有大的-2mV/℃的负温度系数。确定的电压和温度系数是和结点的几何尺寸、电流密度和其它因素有关,精确的校准需要在已知温度下单独测量每个二极管或者晶体管,PN结的基本方程是I=IO(eqv/KT-1)其中q是电子的电量,K是物理常数,称为玻尔茨曼常数,T是绝对温度开氏温度是常数,基本上等于反向偏压的泄漏电流,在室温下,KT/q大约是26mV,在正常的正向偏压条件下,-1这项是微小和无关重要的,可以忽略不计,所以I=IOeqv/KT,于是I=I/Io=V,温度传感器IC的工作原理是根据两个基极--射极电压之间的差值,这时结点的电流保持固定的比率I2/I21,对这方程进行一点代数运算就可以得出电压差 ,中的电路利用这个电压差值产生的输出电压或电流是和温度成正比的,表3列举4个IC,AD590和AD592的表现相同,不过较新的AD592便宜,采用TO-92的封装外壳,适用于教室的温度范围,超出这范围,准确度较严格。National的LM34/LM35是三端器件,在0°F或0℃下输出为零,LM135/235/335却是类似于齐纳二极管的器件,其输出和绝对温度成正比。我们来去看看AD592/590、AD592和AD590是输出为1μA/K,在0°C时是272.5μA的两端点稳压器。制造商在5代时把这校准,保证它在4代至3代之间的工作,不过要注意,提高电压会增加功耗,并且引起轻微的测量误差,图5说明它们是简单线路中的用途,可以得出从0℃或者0°F的数字计伏特的温度读数。