選擇溫度傳感產(chǎn)品也許看似小事一樁，但由于可用的產(chǎn)品多種多樣，因此這項任務(wù)可能令人頗感畏懼。在這篇文章中，筆者將介紹四種類型的溫度傳感器(電阻式溫度檢測器 (RTD)、熱電偶、熱敏電阻器以及具有數(shù)字和模擬接口的集成電路 (IC) 傳感器)并討論每種傳感器的優(yōu)點與缺點。 　　本文引用地址： 　　從系統(tǒng)級的立足點來看，溫度傳感器是否適合您的應(yīng)用將取決于所需的溫度范圍、準(zhǔn)確度、線性度、解決方案成本、功能、功耗、解決方案尺寸、安裝法(表面貼裝法與通孔插裝法以及電路板外安裝法)還有必要支持電路的易設(shè)計程度。 　　RTD 　　當(dāng)一邊測量RTD的電阻一邊改變它的溫度時，響應(yīng)幾乎是線性的，表現(xiàn)得像一個電阻器。如圖1所示，該RTD的電阻曲線并非完全呈線性，而是有幾度的偏差(示出了一條用作參考的直線)—— 但卻是高度可預(yù)測并可復(fù)驗的。為了對這種輕微的非線性進行補償，大多數(shù)設(shè)計人員都會對測得的電阻值進行數(shù)字化處理，并使用微控制器內(nèi)的查找表以便應(yīng)用校正因子。這種寬溫度范圍(大約-250℃至+750℃)內(nèi)的可復(fù)驗性和穩(wěn)定性使RTD在高精度應(yīng)用(包括在管道和大容器內(nèi)測量液體或氣體的溫度)中極為有用。 　　圖1：RTD的電阻與溫度 　　用來處理RTD模擬信號的電路的復(fù)雜度基本上根據(jù)應(yīng)用而變化。放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等組件(這些組件會產(chǎn)生它們自己的誤差)是不可或缺的。只有當(dāng)測量必要時才給傳感器供電 —— 通過該方法您也可實現(xiàn)低功耗運行，但這會使該電路復(fù)雜得多。而且，使傳感器通電所需的功率還會提高其內(nèi)部的溫度，從而影響測量準(zhǔn)確度。僅僅幾毫安的電流，這種自加熱效應(yīng)就會產(chǎn)生溫度誤差(這些誤差是可糾正的，但需要進一步的斟酌考量)。另外，請謹(jǐn)記：線繞式鉑RTD或薄膜RTD的成本可能相當(dāng)高，尤其當(dāng)與IC傳感器的成本進行比較時。 　　熱敏電阻器 　　熱敏電阻器是另一種類型的電阻式傳感器。有多種多樣可用的熱敏電阻器，從物美價廉的產(chǎn)品到高精度產(chǎn)品，不一而足。低成本、低精度的熱敏電阻器可執(zhí)行簡單的測量或閾值檢測功能 —— 這類電阻器需多個組件(如比較器、參考和分立式電阻器)，但非常便宜，并具有非線性的電阻-溫度屬性，如圖2所示。如果您需要測量寬范圍的溫度，您將需進行大量的線性化處理工作。對幾個溫度點進行校準(zhǔn)可能是必要的。為實現(xiàn)更高的精度，可用更昂貴且公差更緊的熱敏電阻陣列來幫助解決這種非線性難題，但這種陣列通常比單個熱敏電阻器靈敏度低。 　　圖2：熱敏電阻器的電阻與溫度 　　因為多跳變點系統(tǒng)增加了復(fù)雜度和成本，所以低成本熱敏電阻器一般僅用于具有少功能要求的應(yīng)用，包括烤面包器、咖啡機、電冰箱和吹風(fēng)機。此外，熱敏電阻器還會遭受自加熱問題的困擾(通常在較高溫度下，此時它們的電阻較低)。和RTD的情況一樣，尚未發(fā)現(xiàn)不能在低電源電壓下使用熱敏電阻器的根本原因 —— 但請記住，滿量程輸出越低，它根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)特性直接轉(zhuǎn)化成的系統(tǒng)靈敏度越低。小功率應(yīng)用還需要提高電路復(fù)雜度，以便能對噪聲引起的誤差非常敏感。熱敏電阻器可在-100°C至+500°C的溫度范圍內(nèi)運行，雖然大多數(shù)熱敏電阻器的額定 工作溫度范圍是+100°C至+150°C。 　　熱電偶 　　熱電偶包括由不同材料制成的兩根電線的接點。例如，J型熱電偶是由鐵和康銅制成的。如圖3所示，接點1位于待測量的溫度處，而接點2和接點3則被置于用LM35模擬溫度傳感器測定的不同溫度處。輸出電壓與這兩個溫度值的差大致成比例。 　　圖3：將LM35用于熱電偶冷接點補償 　　因為熱電偶的靈敏度相當(dāng)?shù)?在每攝氏度幾十微伏的量級上)，所以您將需要低偏移放大器來產(chǎn)生可用的輸出電壓。在熱電偶的工作范圍內(nèi)，溫度至電壓傳遞函數(shù)中的非線性往往需要補償電路或查找表，正如RTD和熱電偶一樣。然而，盡管有這些缺點，熱電偶仍非常流行，尤其適用于烤箱、水加熱器、窯爐、測試設(shè)備和其它工業(yè)處理 —— 原因是熱電偶的熱質(zhì)量很低且工作溫度范圍(工作溫度可擴展至2300℃以上)很寬泛。 　　IC傳感器 　　IC傳感器可在-55°C至+150°C的溫度范圍內(nèi)工作 —— 精選的幾種IC傳感器工作溫度可高達(dá)+200°C。有各種類型的集成式IC傳感器，不過四種常見的集成式IC傳感器當(dāng)屬模擬輸出器件、數(shù)字接口器件、遠(yuǎn)程溫度傳感器以及那些具有溫控器功能的集成式IC傳感器(溫度開關(guān))。模擬輸出器件(一般是電壓輸出，但有些也具有電流輸出)在其需要ADC來對輸出信號進行數(shù)字化處理時像無源解決方案。數(shù)字接口器件常使用兩線接口(I2C或PMBus)，并具有內(nèi)置的ADC。 　　除了也包括一個局部溫度傳感器外，遠(yuǎn)程溫度傳感器還具有一路或多路輸入以便監(jiān)測遠(yuǎn)程二極管溫度 —— 它們常被置于高度集成的數(shù)字IC(例如，處理器或現(xiàn)場可編程門陣列【FPGA】)中。當(dāng)達(dá)到溫度閾值時，溫控器可提供簡單的警報。 　　使用IC傳感器有許多好處，包括：功耗低;可提供小型封裝產(chǎn)品(有些尺寸小到0.8mm×0.8mm);還可在某些應(yīng)用中實現(xiàn)低器件成本。此外，由于IC傳感器在生產(chǎn)測試過程中都經(jīng)過校準(zhǔn)，因此沒有必要進一步校準(zhǔn)。它們通常用于健身跟蹤應(yīng)用、可佩戴式產(chǎn)品、計算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車應(yīng)用。 　　經(jīng)驗豐富的電路板設(shè)計人員將根據(jù)終產(chǎn)品要求來使用合適的解決方案。表1展示了每種溫度傳感器的相對優(yōu)勢/劣勢。 　　表1：RTD、熱敏電阻器、熱電偶和IC傳感器的相對優(yōu)勢與劣勢

　　2018年10月21日， 核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)計量測試聯(lián)盟成立儀式暨核電儀器儀表計量測試技術(shù)研討會在上海舉行。中國工程院葉奇蓁院士、 市場監(jiān)督管理總局計量司張益群副司長、上海市經(jīng)濟和信息化委員會韋平副主任、上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局陶永華副局長以及 核局、上海市核電辦公室、中國計量測試學(xué)會和上海市計量測試技術(shù)研究院負(fù)責(zé)人出席會議，共同見證聯(lián)盟成立并為聯(lián)盟揭牌。 　　張益群副司長代表 市場監(jiān)督管理總局計量司，對 核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)計量測試聯(lián)盟的成立表示熱烈的祝賀。他強調(diào)，產(chǎn)業(yè)計量測試聯(lián)盟是建設(shè) 產(chǎn)業(yè)計量測試服務(wù)體系的重要載體，是服務(wù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要平臺。核電儀器儀表聯(lián)盟要形成服務(wù)核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強大合力，提高企業(yè)在創(chuàng)新發(fā)展中的主體作用和創(chuàng)新投入強度，探索建立開放包容、優(yōu)勢互補、互惠互利、合作共贏的可持續(xù)合作模式，加大計量科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，加強學(xué)術(shù)交流和人才培養(yǎng)。他期待， 核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)計量測試聯(lián)盟能集眾智、匯眾力，敢于擔(dān)當(dāng)、勇于創(chuàng)新，以持之以恒、鍥而不舍的精神，為加快我國核電裝備的國產(chǎn)化、促進核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)升級、服務(wù)“一帶一路”倡議做出貢獻(xiàn)。 　　韋平副主任指出，在當(dāng)前國際形勢風(fēng)云變幻的大背景下，核電關(guān)鍵儀器儀表國產(chǎn)化工作更加任重道遠(yuǎn)、意義重大。聯(lián)盟集聚了包括企業(yè)、科研院所、高校等產(chǎn)業(yè)鏈在內(nèi)的各方優(yōu)勢資源，發(fā)揮了各功能主體的創(chuàng)新疊加效應(yīng)，在解決產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性問題等方面形成了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。上海市經(jīng)濟與信息化委員會、上海市核電辦公室將繼續(xù)大力支持 核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)計量測試聯(lián)盟的工作，希望聯(lián)盟未來成為服務(wù)政府和行業(yè)各單位的紐帶，以及促進行業(yè)持續(xù)發(fā)展的“助推器”，共同為建設(shè)天藍(lán)、地綠、水凈、宜居、、美麗的家園貢獻(xiàn)力量! 　　陶永華副局長表示，上海一直都秉承服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理念，努力建設(shè)卓越的全球城市，加快推進上海“五個中心”建設(shè)，積極打響 　　“四大品牌”。上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)揮產(chǎn)業(yè)計量服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)支撐作用，支持 產(chǎn)業(yè)計量測試中心建設(shè)。他希望，聯(lián)盟能圍繞急需解決的測量測試瓶頸問題實現(xiàn)國產(chǎn)核電儀器儀表可測量、可計量領(lǐng)域的突破;發(fā)揮聯(lián)盟平臺極強的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)效應(yīng)和技術(shù)外溢效應(yīng)，服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量和創(chuàng)新發(fā)展;以創(chuàng)新驅(qū)動為導(dǎo)向，引領(lǐng)構(gòu)建現(xiàn)代先進測量體系，為我國核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有效的計量保障。 　　上海市計量測試技術(shù)研究院邵力院長致歡迎詞并表示，在 市場監(jiān)督管理總局的關(guān)心和支持下，在上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的指導(dǎo)幫助下，上海市計量測試技術(shù)研究院按照“三全一前”的建設(shè)理念全力推進 核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)計量測試中心的建設(shè)。即將成立的 核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)計量測試聯(lián)盟將通過技術(shù)能力合作共同開展科研項目攻關(guān)、參與相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定等形式為核電儀表產(chǎn)業(yè)計量科技發(fā)展提供技術(shù)支持，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和在國際市場的競爭力貢獻(xiàn)一份力量。 　　為進一步技術(shù)能力、實現(xiàn)核電儀器儀表關(guān)鍵技術(shù)有所突破， 核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)計量測試中心特聘請以葉奇蓁院士為主任委員的17位專家組成專家委員會，指導(dǎo)聯(lián)盟開展關(guān)鍵領(lǐng)域、關(guān)鍵參數(shù)的測量技術(shù)研究。會上為專家頒發(fā)了聘書，并為首批38家聯(lián)盟單位授牌。 　　會議期間還進行了核電儀器儀表計量測試技術(shù)研討，葉奇蓁院士作“中國核電與核電儀控”特邀報告，李波博士作“區(qū)塊鏈+未來”專題報告。 　　中核核電運行管理有限公司劉崇都副總經(jīng)理、中核集團三門核電有限公司范福平副總經(jīng)理也在大會發(fā)言，他們認(rèn)為計量測試技術(shù)是保證核電站運行的技術(shù)基礎(chǔ)，將積極參與聯(lián)盟各項合作工作，發(fā)揮核電運行企業(yè)優(yōu)勢資源，為推動核電儀表國產(chǎn)化、促進核電儀器儀表產(chǎn)業(yè)升級做出積極貢獻(xiàn)。 　　來自生態(tài)環(huán)境部核與輻射中心、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國原子能科學(xué)研究院、中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所、中核核電運行管理有限公司、中核集團三門核電有限公司、中國航空工業(yè)集團、上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、同濟大學(xué)、東華理工大學(xué)、上海核工程研究設(shè)計院有限公司、國核工程有限公司、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院有限責(zé)任公司、北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司、上海材料研究所、上海國纜檢測中心有限公司、上海自動化儀表有限公司、重慶川儀自動化股份有限公司等全國核電儀器儀表行業(yè)的專家和聯(lián)盟單位代表共計100余人參加會議。

　　北極星環(huán)保網(wǎng)訊:自“十一五”末期開始，我國環(huán)境監(jiān)測儀器儀表產(chǎn)業(yè)逐漸受到政府的重視與扶持，開始加速發(fā)展。如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用普及以及 對于環(huán)境問題的日益重視，環(huán)境監(jiān)測儀器儀表行業(yè)受到 產(chǎn)業(yè)政策的支持鼓勵，投入不斷加大，并獲得了廣闊的市場和新的發(fā)展機會。 　　小編特梳理出2017年發(fā)布的部分與環(huán)境監(jiān)測儀器儀表產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的政策文件，供大家參考。 　　《 環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》 　　2017年4月，環(huán)保部印發(fā)《 環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，同時發(fā)布了“十三五” 環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目清單，涉及18項環(huán)境監(jiān)測儀器與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。 　　《規(guī)劃》指出，“十三五”期間，我國將啟動約300項環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目，以及20項解決環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放(控制)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作中有關(guān)達(dá)標(biāo)判定、排放量核算等關(guān)鍵和共性問題項目，發(fā)布約800項環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。此外，《規(guī)劃》提出加強環(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù)要求。 　　《汽車污染物排放限值及測量方法(遙感檢測法)》 　　2017年3月，環(huán)保部發(fā)布 環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)《汽車污染物排放限值及測量方法(遙感檢測法)》(征求意見稿)，計劃在全國范圍內(nèi)實施遙感檢測。 　　據(jù)編制說明，全國約有350余個地市，每個地市需要10臺遙感檢測設(shè)備，每臺250萬元，如在全國推行，設(shè)備成本合計87.5億元。 　　此外，環(huán)保部聯(lián)合六省市地方政府下發(fā)的《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案》提出，12月底前，京津冀大氣污染傳輸通道“2+26”個城市，包括北京市、天津市、河北省石家莊市、山東省濟南市、山西省太原市、河南省鄭州市等，均要安裝10臺(套)左右固定垂直式遙感監(jiān)測設(shè)備、2臺(套)移動式遙感監(jiān)測設(shè)備，覆蓋高排放車輛通行的主要道口，重點篩查柴油貨車和高排放汽油車。 　　《2017年全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作要點》 　　2017年5月，環(huán)境保護部印發(fā)《2017年全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作要點》，系統(tǒng)部署了全國環(huán)境監(jiān)測重點任務(wù)。 　　環(huán)境保護部將積極推進環(huán)境監(jiān)測改革，進一步完善體制機制。加強生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃與實施，強化環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)編制標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，進一步明確全國省、市、縣環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)屬性與職能。積極推進地表水、近岸海域等環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測事權(quán)上收。 　　《水污染防治法修正案(草案)》 　　2017年6月，《水污染防治法修正案(草案)》提請十二屆全國人大常委會第二十八次會議二審。這是我國水污染治理領(lǐng)域的 法律法規(guī)，對于整治下游水污染亂象意義重大。同時，也會對那些水污染治理企業(yè)形成利好。 　　新法中規(guī)定環(huán)保部將統(tǒng)一規(guī)劃 水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站點的設(shè)置，建立監(jiān)測數(shù)據(jù)共享機制，加強對水環(huán)境監(jiān)測的管理。隨著新法的實施，國控水質(zhì)監(jiān)測站點有望持續(xù)增加，未來可能形成水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺，利好水質(zhì)監(jiān)測企業(yè)。 　　另外，從水污染治理行業(yè)的發(fā)展重心來看，此前一直以城市污水處理為主的模式可能要發(fā)生轉(zhuǎn)變了。我國農(nóng)村污水處理發(fā)展滯后，農(nóng)村水污染物排放量維持高位，占全國水污染物排放量超過50%，且處理率普遍較低，與城鎮(zhèn)污水接近90%的處理率形成強烈反差。 　　《2017年 網(wǎng)土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求》 　　2017年7月4日，為進一步做好2017年 土壤環(huán)境監(jiān)測工作，中共環(huán)境監(jiān)測總站制定了《2017年 網(wǎng)土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求》。 　　據(jù)《文件》顯示，我國有13792個土壤環(huán)境監(jiān)測點，各地的監(jiān)測站數(shù)量不同，其中，湖南和甘肅等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地，其土壤環(huán)境監(jiān)測點達(dá)到1000多個。并規(guī)定各個環(huán)境監(jiān)測站在檢測土壤環(huán)境時的工作方式等。 　　此外，在《文件》中還看到，2107年土壤環(huán)境監(jiān)測的項目包含的有理化指標(biāo)項目，即對土壤有機質(zhì)、歸離子等含量的檢測;還有無機項目，即對銅、鋅、鉛等金屬元素的監(jiān)測;同時，有機物和污染物的監(jiān)測也是此次土壤環(huán)境監(jiān)測的重點。 　　《關(guān)于加快推進環(huán)保裝備制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》 　　2017年10月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于加快推進環(huán)保裝備制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》?！兑庖姟诽岢?，到2020年，環(huán)保裝備制造業(yè)產(chǎn)值達(dá)到10000億元。 　　《意見》指出環(huán)保裝備制造業(yè)的工作目標(biāo)：到2020年，環(huán)保裝備制造業(yè)創(chuàng)新能力明顯，關(guān)鍵核心技術(shù)取得新突破，創(chuàng)新驅(qū)動的行業(yè)發(fā)展體系基本建成。先進環(huán)保技術(shù)裝備的有效供給能力顯著提高，市場占有率大幅。主要技術(shù)裝備基本達(dá)到國際先進水平，國際競爭力明顯增強。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，在每個重點領(lǐng)域支持一批具有示范引領(lǐng)作用的規(guī)范企業(yè)，培育十家百億規(guī)模龍頭企業(yè)，打造千家“專精特新”中小企業(yè)，形成若干個帶動效應(yīng)強、特色鮮明的產(chǎn)業(yè)集群。環(huán)保裝備制造業(yè)產(chǎn)值達(dá)到10000億元。