温度传感器性能比较
温度传感器性能比较
D组：丁东 周杰 邓世达 吕铁军 袁柯
摘要：比较热电偶、AD590、热敏电阻这些温度传感器的工作范围、精度、价格、可靠性、稳定性和易用性。
热电偶
热电偶是温度测量中最常用的传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境，而且结实、价低，无需供电，尤其最便宜。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B) 构成，如图1 所示。当热电偶一端受热时，热电偶电路中就有电势差。可用测量的电势差来计算温度。不过电压和温度间是如图2所示的非线性关系，温度变化时电压变化很小。例如J 型热偶在0 ℃时产生的电压为5 0 B Y，每1 ℃的温度变化只产生5 u v量级的电压变化。您需要用精密的测量设备来测量如此小的电压。此外热偶也是最不灵敏和最不稳定的温度传感器由于电压和温度是非线性关系，因此需要为参考温度( Tr e f )作第二次测量，并利用测试设备软件或硬件在仪器内部处理电压-温度变换，以最终获得热偶温度( TX) 。Agi l e n t 3 4 9 70 A~ 3 4 9 8 0A数 据采集器均有内置的测量了运算 能力。简而言之，热偶是最简单和最通用的温度传感器 ，但热偶并不适合高精度的应用 。
温度范围大：一般可达到-50℃~1300℃
AD590
AD590是一款2端口集成电路温度传感器，可产生与绝对温度成比例的输出电流。在4V至30V的电源电压范围内，AD590以1 μA/K的比例，可作为高阻抗恒定电流的调节器。芯片中薄膜电阻的激光微调可用于校准器件的电流输出：298.2μ[email protected](25℃)
AD590须被用于150℃以下的温度传感应用中，这是目前常规电子温度传感器的工作范围。单片集成电路的天生低成本，加上无需外围支持电路，使得 AD590成为许多温度测量场合最具吸引力的选择方案。线性电路，精确电压放大器，热阻测量电路以及冷接点补偿等等，在AD590应用中都不再需要。 除了温度测量以外，AD590的应用还包括温度补偿﹑分立器件校正﹑恒定误差的绝对温度比例﹑流速测量﹑液体水平检测和风速测定。AD590提供
可选的芯片封装，适用于混合电路以及受保护环境中的快速温度测量。
AD590在遥感应用中尤其有效。因其高阻抗电流输出，器件对远程传输的压降并不敏感。任何良好绝缘的双绞线都足以应付距离接收电路数百英尺以外的操作。AD590的输出特性也让其轻松实现复用：电流可由CMOS多路复用器选择，而供压则可被逻辑门输出任意切换。
温度测量范围-55℃～+150℃
热敏电阻
热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度 极差，并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏 电阻体积非常小，对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源。小尺寸也使它对自热误差极为敏感 。热敏电阻在两条线上测量的是绝对温度， 有较好 的精度 ，但它比热偶贵， 可测温度范围也小于热偶 。种常用热敏电阻在 2 5 ~ C时的阻值为5 k n，每1°的温度改变造成200n 的电阻变化 。它非常适合需要 进行快速和灵敏温度 测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的。
温度测量范围-40℃～+110℃
结语：
热电偶测量范围大，价格便宜，但精度不高
AD590应用方便，价格适中，温度测量范围较大
热敏电阻非常适合需要 进行快速和灵敏温度 测量的电流控制应用温度测量范围较大。
参考文献：
1.饶骞、Mark Bal ，技术专刊，Chose the Right Temperature Sensors Basedon Application
2. 江东、王竹萍、杨嘉祥，哈尔滨理工大学学报，Z-型数字温度传感器设计.