智能传感器应用揭秘温度监测的精髓常见温度传感器分类大解析
在工业生产的自动化流程中，温度测量点占据了约半数，其重要性不言而喻。从生活环境到科研实验，再到工业生产过程中的温度控制，都离不开精确的温度传感器。这些传感器通过金属、半导体等材料与温度特性的结合，展现出对温度变化的敏感度和可重复性。
以下是几种常见温度传感器及其工作原理：
首先，有铂电阻，它利用导体电阻值随着温度变化而改变这一特性来测量被测环境的温度。制造热电阻所需的金属必须具备四个关键特性：高且稳定的电阻温系数、良好的线性关系、高电阻率和低热容大反应速度，以及良好的复现性能和工艺易行性。此外，虽然铁和镍具有较高的温系数，但由于其提纯难度大、非线性的严重缺点，因此用途有限。而铂因其物理化学性能在高温氧化介质中稳定，是工业中广泛应用的一种材料。
接着，我们有PN结temperature sensor，这种传感器利用PN结正向输出电压随着温度成近似线性的变化来实现对temperature detection, control and compensation等功能。在一定条件下，PN结正向输出与temperature之间呈现良好的线性关系。这一原理适用于硅二极管、锗二极管以及砷化镓二极管，在一个宽范围内表现出一致性。
晶体管也能发挥类似的作用，由于它包含发射结上正向输出与temperature之间更佳线性的关系，使得晶体管比二极管拥有更好的互换性能及更符合理想情况下的性能。
集成型Temperature Sensor则是将温敏晶体及其辅助电子路集成在同一芯片上的技术，它能够直接提供绝对Temperature的一般比例，即使是在-50℃至+150℃的大范围内都能保持这种优势。集成型Temperature Sensor分为两类：一种为Voltage Type，如LM35；另一种为Current Type，如AD590。这两者的优点包括准确度高等，可以直接构建一个精密数字测温系统，不需要额外校准过程。
最后，还有一些热敏电阻，这些根据半导体材料之所以依赖于它们之所以依赖于其抵抗值随着升高或降低而改变，以便进行室内气候监控。其中包括负式(Negative Temperature Coefficient)NTC热敏件、正式(Positive Temperature Coefficient)PTC热敏件以及临界(Critical Temperature Coefficient)CTC热敏件。此外，该类型设备主要特征包括灵敏度较强、工作范围宽阔、小巧便携且方便操作等方面，并且通常只适用于一般要求不太苛刻的情境下使用。此外还有其他一些具体细节如图表1-6所示，其中展示了不同类型的曲线显示他们各自不同的特征行为。
