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(xiàng)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(cè)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(diǎn)與缺點(diǎn)。 　　本文引用地址： 　　從系統(tǒng)級(jí)的立足點(diǎn)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(jì)程度。 　　RTD 　　當(dāng)一邊測(cè)量RTD的電阻一邊改變它的溫度時(shí)，響應(yīng)幾乎是線性的，表現(xiàn)得像一個(gè)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(cè)并可復(fù)驗(yàn)的。為了對(duì)這種輕微的非線性進(jìn)行補(bǔ)償，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員都會(huì)對(duì)測(cè)得的電阻值進(jìn)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(yàn)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(cè)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(hào)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(huì)產(chǎn)生它們自己的誤差)是不可或缺的。只有當(dāng)測(cè)量必要時(shí)才給傳感器供電 —— 通過該方法您也可實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，但這會(huì)使該電路復(fù)雜得多。而且，使傳感器通電所需的功率還會(huì)提高其內(nèi)部的溫度，從而影響測(cè)量準(zhǔn)確度。僅僅幾毫安的電流，這種自加熱效應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生溫度誤差(這些誤差是可糾正的，但需要進(jìn)一步的斟酌考量)。另外，請(qǐng)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(jìn)行比較時(shí)。 　　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(jià)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(jiǎn)單的測(cè)量或閾值檢測(cè)功能 —— 這類電阻器需多個(gè)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(cè)量寬范圍的溫度，您將需進(jìn)行大量的線性化處理工作。對(duì)幾個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)可能是必要的。為實(shí)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(gè)熱敏電阻器靈敏度低。 　　圖2：熱敏電阻器的電阻與溫度 　　因?yàn)槎嗵凕c(diǎn)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(jī)、電冰箱和吹風(fēng)機(jī)。此外，熱敏電阻器還會(huì)遭受自加熱問題的困擾(通常在較高溫度下，此時(shí)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(qǐng)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(duì)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(yùn)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(diǎn)。例如，J型熱電偶是由鐵和康銅制成的。如圖3所示，接點(diǎn)1位于待測(cè)量的溫度處，而接點(diǎn)2和接點(diǎn)3則被置于用LM35模擬溫度傳感器測(cè)定的不同溫度處。輸出電壓與這兩個(gè)溫度值的差大致成比例。 　　圖3：將LM35用于熱電偶冷接點(diǎn)補(bǔ)償 　　因?yàn)闊犭娕嫉撵`敏度相當(dāng)?shù)?在每攝氏度幾十微伏的量級(jí)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(bǔ)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(diǎn)，熱電偶仍非常流行，尤其適用于烤箱、水加熱器、窯爐、測(cè)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(kuò)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(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理時(shí)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(gè)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(cè)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(chǎng)可編程門陣列【FPGA】)中。當(dāng)達(dá)到溫度閾值時(shí)，溫控器可提供簡(jiǎn)單的警報(bào)。 　　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(shí)現(xiàn)低器件成本。此外，由于IC傳感器在生產(chǎn)測(cè)試過程中都經(jīng)過校準(zhǔn)，因此沒有必要進(jìn)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(jì)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車應(yīng)用。 　　經(jīng)驗(yàn)豐富的電路板設(shè)計(jì)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(duì)優(yōu)勢(shì)/劣勢(shì)。 　　表1：RTD、熱敏電阻器、熱電偶和IC傳感器的相對(duì)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

　　轉(zhuǎn)眼間，2018年已過去一半，不少儀器儀表企業(yè)相繼發(fā)布了2018年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告，業(yè)績(jī)有增加有下降。中國(guó)儀表網(wǎng)小編特整理如下，以饗讀者！ 　　漢威科技預(yù)計(jì)半年度凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)15%至30% 　　7月13日，漢威科技發(fā)布2018年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告，公司預(yù)計(jì)2018年1-6月歸屬上市公司股東的凈利潤(rùn)6338.43萬至7165.18萬，同比變動(dòng)15.00%至30.00%，儀器儀表行業(yè)平均凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率為-5.65%。 　　業(yè)績(jī)變動(dòng)說明 　　報(bào)告期內(nèi)，漢威科技持續(xù)堅(jiān)持“以傳感器為核心，做領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商、服務(wù)商”的發(fā)展戰(zhàn)略，不斷提高內(nèi)生增長(zhǎng)質(zhì)量，深入挖掘物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)潛力，重點(diǎn)業(yè)務(wù)板塊業(yè)績(jī)釋放能力良好，整體業(yè)績(jī)較上年同期實(shí)現(xiàn)較好增長(zhǎng)。 　　其中，傳感器業(yè)務(wù)保持了較好的增長(zhǎng)速度；智慧環(huán)保系統(tǒng)解決方案業(yè)務(wù)訂單量穩(wěn)步上升；智慧系統(tǒng)解決方案業(yè)務(wù)取得較大幅度的增長(zhǎng)，為整體業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。報(bào)告期內(nèi)，非經(jīng)常性損益對(duì)歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)影響凈額約為2800萬元。 　　川儀股份上半年凈利9550萬元 同比增長(zhǎng)35% 　　7月11日，川儀股份發(fā)布業(yè)績(jī)快報(bào)，2018年1-6月，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入16.30億元，同比增長(zhǎng)12.32%，電氣設(shè)備行業(yè)平均營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)率為20.95%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)9550.00萬元，同比增長(zhǎng)34.73%，電氣設(shè)備行業(yè)平均凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率為10.13%。 　　業(yè)績(jī)變動(dòng)說明 　　川儀股份表示，今年以來，川儀股份產(chǎn)品在煤炭及化工、冶金等領(lǐng)域的銷售有所增加，導(dǎo)致營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)；而利潤(rùn)增幅超過收入增幅，主要是公司擁有的位于四川省成都青羊區(qū)房產(chǎn)獲得政府拆遷補(bǔ)償收益及公司投資收益增加所致。 　　三川智慧預(yù)計(jì)上半年凈利潤(rùn)4001萬元至4446萬元 　　7月13日，三川智慧發(fā)布2018年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告，公司預(yù)計(jì)2018年1-6月歸屬上市公司股東的凈利潤(rùn)為4001.20萬至4445.77萬，同比變動(dòng)-10.00%至0.00%，儀器儀表行業(yè)平均凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率為-5.65%。 　　業(yè)績(jī)變動(dòng)說明 　　關(guān)于業(yè)績(jī)變化原因，三川智慧表示，報(bào)告期內(nèi)公司繼續(xù)致力于智能水表特別是NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表的研發(fā)和商業(yè)推廣，取得了積極效果，1-6月公司智能水表的發(fā)貨量同比有較大幅度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)1-6月公司銷售收入同比增長(zhǎng)超過15%。 　　科陸電子預(yù)計(jì)上半年利潤(rùn)7413.10萬至1.15億 　　7月13日，科陸電子發(fā)布業(yè)績(jī)預(yù)告，公司預(yù)計(jì)2018年1-6月歸屬上市公司股東的凈利潤(rùn)7413.10萬至1.15億，同比變動(dòng)-45.00%至-15.00%，電氣設(shè)備行業(yè)平均凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率為10.13%。 　　業(yè)績(jī)變動(dòng)說明 　　關(guān)于公司業(yè)績(jī)下降原因，科陸電子表示，報(bào)告期內(nèi)，公司新能源等主營(yíng)業(yè)務(wù)盈利能力，但由于投資收益同比減少約6000萬元，且因投資上?？托履茉从邢薰?、購(gòu)置光明土地等資本性支出增加造成財(cái)務(wù)費(fèi)用同比上升，導(dǎo)致本報(bào)告期業(yè)績(jī)同比下降。 　　新天科技2018年上半年利潤(rùn)預(yù)增40%至70% 　　7月12日，新天科技發(fā)布公告稱，公司預(yù)計(jì)2018年上半年歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)為5030.20萬元至6108.10萬元，同比增長(zhǎng)40%至70%。 　　業(yè)績(jī)變動(dòng)說明 　　新天科技表示，公司凈利潤(rùn)較上年同期同比上升，主要原因?yàn)閳?bào)告期內(nèi)，公司智能水表、智能燃?xì)獗順I(yè)務(wù)均實(shí)現(xiàn)了良好增長(zhǎng)，市場(chǎng)份額進(jìn)一步擴(kuò)大；公司控股子公司上?？咸亟?jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)實(shí)現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)，助推公司業(yè)績(jī)；公司非經(jīng)常性損益凈額預(yù)計(jì)為992萬元，上年同期經(jīng)調(diào)整后的非經(jīng)常性損益凈額-294.37萬元。 　　金卡智能2018年半年度業(yè)績(jī)預(yù)增115%—125% 　　7月11日，金卡智能發(fā)布2018年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告，報(bào)告期內(nèi)，公司營(yíng)業(yè)總收入85718萬元—91841萬元，比上年同期增長(zhǎng)40%—50%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)盈利20324萬元—21269 萬元，比上年同期增長(zhǎng)115%—125%。 　　業(yè)績(jī)變動(dòng)說明 　　金卡智能表示，報(bào)告期內(nèi)業(yè)績(jī)變動(dòng)主要原因是：隨著我國(guó)天然氣消費(fèi)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)及燃?xì)庑袠I(yè)信息化需求的不斷，公司以先進(jìn)的產(chǎn)品技術(shù)、完善的解決方案贏得更多客戶認(rèn)可，各項(xiàng)業(yè)務(wù)特別是物聯(lián)網(wǎng)民用終端業(yè)務(wù)繼續(xù)保持良好增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，為公司2018年上半年凈利潤(rùn)的持續(xù)增長(zhǎng)做出了較大貢獻(xiàn)。 　　(資料來源：同花順財(cái)經(jīng)，中國(guó)證券網(wǎng)，東方財(cái)富網(wǎng))