相對于遠紅外溫度傳感器的工作原理結構使用說明

更新時間：2018-05-23

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　　常用遠紅外溫度傳感器熱電偶可分為標準溫度傳感器熱電偶和非標準溫度傳感器熱電偶兩大類。所調用標準溫度傳感器熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準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。非標準化溫度傳感器熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化溫度傳感器熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。遠紅外溫度傳感器熱電偶和溫度傳感器熱電阻全部按IEC標準生產，并S、B、E、K、R、J、T七種標準化溫度傳感器熱電偶為我國統一設計型溫度傳感器熱電偶。

　　遠紅外溫度傳感器的工作原理

　　紅外線是一種人眼看不見的光線，但時間上它和其它任何光線一樣，也是一種客觀存在的物質。任何物體只要它的溫度高于熱力學零度，就會有紅外線向周圍輻射。紅外線是位于可見光中紅色光以外的光線，故稱紅外線。它的波長范圍大致在0.75~100μm的頻譜范圍之內。

　　遠紅外溫度傳感器的傳感原理

　　熱傳感器是利用輻射熱效應，使探測器件接收輻射能后引起溫度升高，進而使傳感器中一欄與溫度的性能發生變化。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。多數情況下是通過賽貝克效應來探測輻射的，當器件接收輻射后，引起一非電量的物理變化，也可通過適當變化變為電量后進行測量

　　近年來，隨著微處理器芯片和紅外測溫傳感技術的迅速發展，遠紅外溫度傳感器的性能得到不斷的提高，其適用范圍已經可以覆蓋到低、中、高溫的不同區段。很多客戶會問，遠紅外溫度傳感器使用過程中，受環境條件的影響嗎?受多大影響?

　　遠紅外溫度傳感器所處的環境條件對測量結果有很大影響，應加以考慮、并適當解決，否則會影響測溫精度甚至引起測溫儀的損壞。當環境溫度過高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統、空氣吹掃器等附件。

　　遠紅外溫度傳感器熱電偶的結構形式為了保證溫度傳感器熱電偶可靠、穩定地工作，對它的結構要求如下：

　　① 組成溫度傳感器熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固。

　　② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路。

　　③ 補償導線與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可靠。

　　④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

　　雖然這里的熱敏電阻數據以10℃為增量，但有些熱敏電阻可以以5℃甚至1℃為增量。如果想要知道兩點之間某一溫度下的阻值，可以用這個曲線來估計，也可以直接計算出電阻值，計算公式如下：

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

　　遠紅外溫度傳感器一般有一個誤差范圍，用來規定樣品之間的一致性。根據使用的材料不同，誤差值通常在1%至10%之間。有些熱敏電阻設計成應用時可以互換，用于不能進行現場調節的場合，例如一臺儀器，用戶或現場工程師只能更換熱敏電阻而無法進行校準，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產生分壓，其阻值變化使得節點處的電壓也產生變化，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。

　　自熱問題

　　由于遠紅外溫度傳感器是一個電阻，電流流過它時會產生一定的熱量，因此電路設計人員應確保拉升電阻足夠大，以防止熱敏電阻自熱過度，否則系統測量的是熱敏電阻發出的熱，而不是周圍環境的溫度。

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