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，請謹記：線繞式鉑RTD或薄膜RTD的成本可能相當高，尤其當與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?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+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傳感器當屬模擬輸出器件、數(shù)字接口器件、遠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，遠程溫度傳感器還具有一路或多路輸入以便監(jiān)測遠程二極管溫度 —— 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。當達到溫度閾值時，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，因此沒有必要進一步校準。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

　　據(jù)《2016年中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》介紹，2016年我國環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)品總銷售額突破64億，其中，雪迪龍、聚光、先河三家上市公司的銷售額共計達到23.3億元，占比為36.4%。龍頭企業(yè)在市場中的占比越來越高，中小規(guī)模企業(yè)要想在激烈的市場環(huán)境下生存，必須要有自己的獨到特色。 　　2017年6月13-16日，CIEPEC2017在北京舉辦，眾多環(huán)境監(jiān)測廠商展出了自己的產(chǎn)品，本篇主要介紹氣體監(jiān)測類產(chǎn)品。 　　HZOP-03 傅里葉變換紅外(開放光路式)VOCs檢測系統(tǒng)（安徽徽智科學 儀器 有限公司） 　　安徽徽智是一家以FTIR為主要產(chǎn)品線的初創(chuàng)型公司，其中很重要的一款產(chǎn)品是HZOP-03 傅里葉變換紅外(開放光路式)VOCs檢測系統(tǒng)。此款產(chǎn)品主要用于化工園區(qū)邊界VOCs檢測，具有檢測速度快、檢測范圍廣、可同時檢測多種氣體等優(yōu)勢，與市場上同類產(chǎn)品相比，由于采用了FTIR的原理，檢測準確度更高。 　　網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)（北京偉瑞迪科技有限公司） 　　偉瑞迪的網(wǎng)格化監(jiān)測設(shè)備，尤其是針對VOCs監(jiān)測的產(chǎn)品也受到了參觀者的關(guān)注。目前網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)可用于多種場合，偉瑞迪主要集中在城市空氣質(zhì)量監(jiān)測和工業(yè)園區(qū)污染源監(jiān)測。偉瑞迪專注于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的新型空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)體系的創(chuàng)新和研發(fā)，通過布設(shè)精細網(wǎng)格化氣體污染監(jiān)測系統(tǒng)，配合手持和車載在線監(jiān)測設(shè)備，基于自學習神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實時多尺度智能分析模型，可實現(xiàn)污染排放源的溯源分析和偷排超排實施監(jiān)測管理。 　　APM系列便攜式空氣質(zhì)量自動監(jiān)測儀（康姆德潤達(無錫)測量技術(shù)有限公司） 　　APM系列便攜式空氣質(zhì)量自動監(jiān)測儀，此款產(chǎn)品是康姆德潤達為目前的網(wǎng)格化監(jiān)測市場而專門設(shè)計的一款產(chǎn)品，其優(yōu)勢在于顆粒物監(jiān)測基于恒定角光散射結(jié)合虛擬碰撞原理、氣體監(jiān)測使用高精度氧化厚膜半導(dǎo)體氣體傳感器和電化學傳感器，傳感器數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高。 　　Airpointer 小型空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站（康姆德潤達(無錫)測量技術(shù)有限公司） 　　Airpointer 小型空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站全部參數(shù)的測定均基于國標方法，而且內(nèi)置標氣瓶等質(zhì)量控制系統(tǒng)，并且質(zhì)控系統(tǒng)可實現(xiàn)定時自動運行。與常規(guī)的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站相比，此系統(tǒng)體積明顯變小，但功能沒有弱化，方便現(xiàn)場的安裝。 　　FRT AQM網(wǎng)格環(huán)境一體式傳感器（富奧通(北京)有限公司） 　　此次展會，富奧通(北京)有限公司帶來了FRT AQM網(wǎng)格環(huán)境一體式傳感器。它是一款應(yīng)用于城市網(wǎng)格化環(huán)境監(jiān)測的專業(yè)化小型 儀器 ，可監(jiān)測 PM2.5 、PM10、SO2、NO2、O3、CO、噪聲等環(huán)境要素，還可集成監(jiān)測溫濕度、風向、風速、氣壓、雨量、光照、紫外等氣象要素。系統(tǒng)采用模塊進行靈活配置，具有體積小、成本低等特點，適用于網(wǎng)格化、密集化、精細化布點需求。 　　PM2.5自動換膜采樣器（天津同陽科技發(fā)展有限公司） 　　2012年環(huán)保部組織的 重大科學儀器設(shè)備專項“環(huán)境大氣中細粒子(PM2.5)監(jiān)測設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用”中，天津同陽科技發(fā)展有限公司承擔子項目“自動換膜采樣器的研制”，并成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的TY-ACF-C型PM2.5自動換膜采樣器。該產(chǎn)品可以適應(yīng)無人值守運行，用戶可以自行設(shè)定采樣時間，自動更換采樣濾膜，實現(xiàn)無人干預(yù)情況下連續(xù)每天采樣?？蓱?yīng)用于環(huán)境監(jiān)測站、科研、污染源監(jiān)測等領(lǐng)域。 　　垃圾焚燒煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)（湖南森尚儀器有限公司） 　　湖南森尚的垃圾焚燒煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)將世界先進在線分析技術(shù)與中國環(huán)保監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合，采用森尚特殊設(shè)計的防堵加熱采樣裝置(SP223)將煙氣進行初級過濾，通過伴熱保溫采樣管連續(xù)抽取樣氣，將樣氣保真?zhèn)鬏數(shù)椒治鰴C柜，經(jīng)過合理設(shè)計的樣氣預(yù)處理技術(shù)，對煙氣進行分析。整套系統(tǒng)同時可監(jiān)測氧、溫度、壓力、流量、濕度等其它參數(shù)，通過數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)生成圖表，并可配備數(shù)據(jù)采集及通訊單元，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸。 　　工業(yè)級CCD 光譜儀 （天津津飛光譜科技有限公司） 　　津飛光譜專業(yè)生產(chǎn)工業(yè)級CCD光譜儀，包括光源、狹縫、光柵、電路等器件均能自主生產(chǎn)。有一款紫外光譜儀專為煙道氣和工業(yè)過程氣體而設(shè)計的在線監(jiān)測儀器檢測核心裝置，可以與各種抽取式煙氣預(yù)處理系統(tǒng)配套，構(gòu)成連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)CEMS。其光譜范圍可達到185-400nm，可實現(xiàn)氧氣的直接測量。

　　央廣網(wǎng)成都5月28日消息（記者賈宜超）記者從成都彭州市獲悉，5月27日，彭州市與成都艾立本科技有限公司簽訂《高端檢測儀器儀表的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目投資協(xié)議》。根據(jù)協(xié)議，成都艾立本科技有限公司將在彭州市新建高端檢測儀器儀表的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，項目計劃總投資5.5億元，3年內(nèi)將建成具有多學科交叉的博士及博士后工作站，將集聚成都市級以上人才計劃專家、研究員、高級工程師、博士研究生、碩士研究生等高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才50余人來彭州市發(fā)展，建成在高端檢測儀器儀表研發(fā)等方面國內(nèi) 的研發(fā)創(chuàng)新人才集聚中心。 　　據(jù)悉，近年來，彭州市積極探索“人才+項目+資本”的新模式，強化招才引智與招商引資融合互動，堅持不唯地域引進人才、不求所有開發(fā)人才、不拘一格用好人才，實現(xiàn)創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展、人才支撐發(fā)展，為推動實施“一三三六”發(fā)展戰(zhàn)略和建設(shè)生態(tài)名城、產(chǎn)業(yè)強市、幸福彭州提供堅實的人才保障和智力支撐。