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1.什麼是線性NTC溫度傳感器? 線性溫度傳感器就是線性化輸出的負溫度係數(簡稱NTC)熱敏元件,它實際上是一種線性溫度-電壓轉換元件,就是說在通以工作電流(100uA)的條件下,元件的電壓值隨溫度呈線性變化,從而實現了非電量到電量的線性轉換。
2.線性NTC溫度傳感器的主要特點是什麼? 這種溫度傳感器其主要特點就是在工作溫度範圍內溫度-電壓關係為一直線,這對於二次開發測溫、控溫電路的設計,將無須線性化處理,就可以完成測溫或控溫電路的設計,從而簡化儀表的設計和調試。
3.線性NTC溫度傳感器的測溫範圍是如何規定的? 就總的而言,測溫範圍可在-200~+200℃之zhi間jian,但dan考kao慮lv實shi際ji的de需xu要yao,一yi般ban無wu須xu如ru此ci寬kuan的de溫wen度du範fan圍wei,因yin而er規gui定ding三san個ge不bu同tong的de區qu段duan,以yi適shi應ying不bu同tong封feng裝zhuang設she計ji,同tong時shi在zai延yan長chang線xian的de選xuan用yong上shang亦yi有you所suo不bu同tong。而er對dui於yu溫wen度du補bu償chang專zhuan用yong的de線xian性xing熱re敏min元yuan件jian,則ze隻zhi設she定ding工gong作zuo溫wen度du範fan圍wei為wei-40℃~+80℃。完全可以滿足一般電路的溫度補償之用。
4.延長線的選用應遵循什麼原則? 一般的在-200~+20℃、-50~+100℃宜選用普通雙膠線;在100~200℃範圍內應選用高溫線。
5.基準電壓的含義是什麼? 基準電壓是指傳感器置於0℃的溫場(冰水混合物),在通以工作電流(100μA)的條件下,傳感器上的電壓值。實際上就是0點電壓。其表示符號為V(0),該值出廠時標定,由於傳感器的溫度係數S相同,則隻要知道基準電壓值V(0),即可求知任何溫度點上的傳感器電壓值,而不必對傳感器進行分度。其計算公式為: V(T)=V(0)+S×T 示例:如基準電壓V(0)=700mV;溫度係數S=-2mV/℃,則在50℃時,傳感器的輸出電壓V(50)=700―2×50=600(mV)。這一點正是線性溫度傳感器優於其它溫度傳感器的可貴之處。
6.溫度係數S的含義是什麼? 溫度係數S是指在規定的工作條件下,傳感器的輸出電壓值的變化與溫度變化的比值,即溫度每變化1℃傳感器的輸出電壓變化之值: S=△V/△T(mV/℃)。 溫度係數是線性溫度傳感器做為溫度測量元件的物理基礎,其作用與熱敏電阻的B值相似,這個參數在整個工作溫度範圍內是同一值,即-2mV/℃,而且各種型號的傳感器也是同一值,這一點傳統的熱敏電阻溫度傳感器是無可比擬的。
7.互換精度這一參數有什麼意義? 互換精度是指在同一工作條件下(同一工作電流、同一溫場)對於同一個確定的理想擬合直線,每一隻傳感器的電壓V(T)―溫度T曲線與該直線的最大偏差,這個偏差通常按傳感器的溫度―電壓轉換係數S折合成溫度來表示。由於傳感器的輸出線性化及溫度―電dian壓ya轉zhuan換huan係xi數shu相xiang同tong,即ji在zai測ce溫wen範fan圍wei內nei全quan程cheng互hu換huan,所suo以yi互hu換huan精jing度du表biao示shi了le基ji準zhun電dian壓ya值zhi的de離li散san程cheng度du,即ji用yong基ji準zhun電dian壓ya值zhi的de離li散san值zhi折zhe合he成cheng溫wen度du值zhi的de大da小xiao來lai描miao述shu整zheng批pi傳chuan感gan器qi之zhi間jian的de互hu換huan程cheng度du。一yi般ban分fen為wei三san級ji:I級的互換偏差不大於0.3℃;J級不大於0.5℃;K級不大於1.0℃。
8.線性度的意義是什麼? 線xian性xing度du是shi描miao述shu傳chuan感gan器qi的de輸shu出chu電dian壓ya值zhi隨sui溫wen度du變bian化hua的de線xian性xing程cheng度du,實shi際ji上shang也ye就jiu是shi傳chuan感gan器qi輸shu出chu電dian壓ya在zai工gong作zuo溫wen度du範fan圍wei內nei相xiang對dui於yu理li想xiang擬ni合he直zhi線xian的de最zui大da偏pian差cha。一yi般ban情qing況kuang下xia,其qi線xian性xing度du的de典dian型xing值zhi為wei±0.5%,很顯然傳感器的線性度越高(其值越小),對於儀表的設計就越簡單,在儀表的輸入級完全不必采用線性化處理。
9.為什麼說線性溫度傳感器是規範化輸出? 所謂規範化輸出,就是在0℃溫度點上傳感器在規定的工作條件下,輸出的電壓值僅限於某一小範圍內,即使不互換,其基準電壓值僅限定在690-710mV之間,這樣在電路設計時,易於在宏觀上把握傳感器的輸出情況,不論在橋路設計還是溫度補償,隻要在690-710mV之(zhi)間(jian)考(kao)慮(lv),在(zai)調(tiao)試(shi)中(zhong)稍(shao)加(jia)調(tiao)整(zheng)即(ji)可(ke)。而(er)不(bu)象(xiang)普(pu)通(tong)的(de)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)由(you)於(yu)型(xing)號(hao)不(bu)同(tong),其(qi)阻(zu)值(zhi)也(ye)不(bu)同(tong),針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)的(de)型(xing)號(hao),需(xu)進(jin)行(xing)不(bu)同(tong)的(de)設(she)計(ji)計(ji)算(suan)。所(suo)以(yi)線(xian)性(xing)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)規(gui)範(fan)化(hua)輸(shu)出(chu),可(ke)以(yi)使(shi)儀(yi)表(biao)電(dian)路(lu)實(shi)現(xian)規(gui)範(fan)化(hua)設(she)計(ji)。
10.用戶如何檢驗線性溫度傳感器? 用戶在購買傳感器後,可在恒流的條件下,依溫區的大小,采用兩點或三點測試,以檢驗互換精度、線性度和溫度係數。一般情況下,最簡單的檢驗方法隻要檢驗基準電壓值即可。而所有電氣參數,在交貨時均有隨貨參數表(合格證),以提供該批傳感器的詳細參數指標。 對測試條件有如下要求: 恒流源:100μA±0.5%; 恒溫溫場:波動度:≤±0.05℃; 測試儀表:41/2或51/2數字電壓表。
11.實際使用溫度傳感器是否一定要采用恒流源供電? 一般情況下是不必要的,橋路恒壓供電完全可以(參見圖1、圖2)。這是因為在100μA左右的電流條件下,傳感器的溫度―電壓轉換係數變化量很小,可以給一個實測數量級的概念: 在100μA時 S=-2mV/℃ 在40μA 時 S=-2.1mV/℃ 在1000μA時S=-1.9mV/℃ 而在實際的橋路恒壓供電時,其電流變化不會有如此大的幅度。 恒壓供電時,傳感器負載電阻值如何確定? 恒壓供電時,負載電阻接在電源與傳感器正極之間,信號從傳感器正極與負極之間輸出,設計電阻值R時,以在0C時使傳感器工作電流為100μA即可。如傳感器的基準電壓為V(0)(mV),恒壓源為VDD(mV),則R=(VDD-V(0))(mV)/0.1(mA)。對於計算出的電阻值R,如果實際的電阻沒有這種阻值,可就近阻值選用,對測溫精度沒有影響。
12.線性溫度補償元件做為電路溫度補償有什麼優越性? 這主要考慮熱敏元件的輸出規範化及溫度係數的一致性,便於設計。另外,由於溫度係數與晶體管電路中的晶體管基、射(she)極(ji)電(dian)壓(ya)的(de)溫(wen)度(du)係(xi)數(shu)相(xiang)同(tong),做(zuo)為(wei)穩(wen)定(ding)晶(jing)體(ti)管(guan)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)點(dian)的(de)基(ji)極(ji)偏(pian)流(liu)元(yuan)件(jian)是(shi)非(fei)常(chang)合(he)適(shi)的(de)。而(er)將(jiang)幾(ji)隻(zhi)元(yuan)件(jian)串(chuan)聯(lian)使(shi)用(yong),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)並(bing)聯(lian)電(dian)位(wei)器(qi)方(fang)式(shi),通(tong)過(guo)電(dian)位(wei)器(qi)的(de)調(tiao)節(jie)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)溫(wen)度(du)係(xi)數(shu),以(yi)實(shi)現(xian)精(jing)確(que)的(de)溫(wen)度(du)補(bu)償(chang)作(zuo)用(yong)(參見圖3)。這zhe種zhong溫wen度du係xi數shu可ke調tiao的de補bu償chang元yuan件jian,無wu須xu繁fan雜za設she計ji,對dui元yuan件jian的de工gong作zuo電dian流liu也ye無wu嚴yan格ge要yao求qiu,這zhe也ye是shi這zhe種zhong線xian性xing熱re敏min元yuan件jian用yong於yu溫wen度du補bu償chang的de一yi大da優you點dian。
13.穩定性的含義是什麼? 穩定性是指傳感器的基準電壓值年漂移量,這個漂移量再按溫度―電壓轉換係數折合成溫度值,即穩定性=±△V/S/年。線性溫度傳感器的穩定性為±0.05℃/年。這一參數描述了傳感器在各種使用條件下保持原有特性的能力。
14.長線傳輸對傳感器信號是否有影響? 應當說影響不大,一般情況下傳輸距離可達1000米以上。如果距離再遠,可以考慮將傳感器輸出的信號在當地轉換成數字量,這樣可以方便地實現更遠距離的傳輸。
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