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温度传感器的应用

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温度传感器的性能还由其应用领域的许多因素决定,如外部环境(物理和电学 的)、电源供电方式等。总的来说,温度传感器主要应用于以下几个领域。
    (1)感测应用。温度传感器的热转换方式经常被用来测量物理量(如流量、辐 射、气体压力、气体种类、湿度、热化学反应等)。这些传感器的测量值都是以热 形式为媒介并以电信号的方式输出。
    (2)生物医学应用。生物医学的应用必须使用特殊的温度传感器,其中最重要 的特性是要求低功耗、长期稳定性好、可靠性高以及在32~44℃之间,精确度小 于0.1℃。
    (3)太空应用。热敏电阻以及硅PN结已经使用于太空温度测量。利用分立的模拟和数字接口电路从感测元件读取温度信息对于低成本、低质量的使用情况 越来越不适用.尤其在微米/纳米卫星中更难满足需要。具有数字输出功能的智 能温度传感器可应用于未来的卫星设计中.并能传送与微处理器兼容的数字 信息。
    (4)工业应用。集成温度传感器在自动化应用和微生物体热检测应用已有报 道,尽管它们的特性和需求根据每个特殊的应用而变化非常大.对于低成本、长期 稳定性和可靠性、强大的数字接口以及通信系统等这些特殊的应用需求,目前的智 能温度传感器都可满足。
    (5)消费产品应用。低成本集成温度传感器与变送器已经出现,而且被应用于 消费产品中,如洗衣机、冰箱、空调等。低成本、无需外部部件、制造时简单的片 上校正等是消费产品应用的特殊需求.并且在一20一100℃之间测量精度要能达 到0.5℃。
    三、温度传感器的前景及发展方向
    目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式,由集成化向智能化、网络 化的方向发展。温度传感器是各种传感器中最为常用的一种.现代温度传感器外形 非常小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为人们的生活提供了 无数的便利和功能。温度传感器市场份额大大超过了其他的传感器。温度传感器技 术朝着高精度、高可靠性、宽测量范围、微型化及微功耗方向发展.并不断开发出 一些能在特殊环境下工作的温度传感器,如可在高低温(一200一2000℃)、化学腐 蚀性强、电磁干扰严重的恶劣环境中工作的光纤温度传感器。此外为适应微集成系 统的发展,温度传感器技术正趋向于数字化、集成化和智能化发展的发展方向。
    数字化表示温度传感器的输出不再是单一的模拟信号,信号经过放大、A/D 转换、线性化后变成纯数字信号.该数字信号可以通过各种标准的接口形式(如 IZC、USB等)与微控制器相连。“集成化”表示温度传感器将辅助电路中的元件 与传感元件集成在同一块芯片上,使之具有校准、补偿、自诊断和网络通信的功 能,其测量准确度高、体积小、功耗小、成本低,更适合应用于集成电路系统。 “智能化”表示温度传感器是一种带微处理器的传感器,是微型计算机和传感器 相结合的成果,它兼有检测、判断和信息处理功能,与传统温度传感器相比有很 多特点:①具有判断和信息处理功能,能对测量值进行修正、误差补偿.因而提 高了测量精度;②可实现多点温度测量;③测量数据可存取.便于进一步提高设 备分析、预测的智能化程度;④有标准数据通信接口,能与微型计算机直接 通信。
    进人21世纪之后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高 可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制中片测温系统等高科技的方 向迅速发展。   


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