日本神視SUNX線性傳感器知識詳解
傳感器
　　凡是利用一定的物性（物理、化學、生物）法則、定理、定律、效應等把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件。傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉換成可供測量的信號”。按照Gopel等的說法是：“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理（模擬或數字）能力的系統(tǒng)”。傳感器是傳感系統(tǒng)的一個組成部分，它是被測量信號輸入的*道關口。 [全文]
是線性化輸出負溫度系數（簡稱ntc）熱敏元件，它實際上是一種線性溫度-電壓轉換元件，就是說通以工作電流（100ua）條件下，元件電壓值隨溫度呈線性變化，實現了非電量到電量線性轉換。
　　線性ntc溫度傳感器
溫度傳感器
　　溫度壓力傳感器是由溫度敏感元件和檢測線路組成的。溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類，前者是讓溫度傳感器直接與待測物體接觸，來敏感被測物體溫度的變化，而后者是使溫度傳感器與待測物體離開一定的距離，檢測從待測物體放射出的紅外線，從而達到測溫的目的。 　　傳統(tǒng)的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及半導體溫度傳感器都是將溫度值經過一定的接口電路轉換后輸出模擬電壓或電流信號，利用這些電壓或電流信號即可進行測量控制。而將模擬溫度傳感器與數字轉換接口電路集成在一起，就成為具有數字輸出能力的數字溫度傳感器。隨著半導體技術的迅猛發(fā)展，半導體溫度傳感器與相應的轉換電路、接口電路以及各種其它功能電路逐漸集成在一起，形成了功能強大、、價廉的數字溫度傳感器。 [全文]
的主要特點就是工作溫度范圍內溫度-電壓關系為一直線，這二次開發(fā)測溫、控溫電路設計，將無須線性化處理，就可以完成測溫或控溫電路設計，簡化儀表設計和調試。
　　延長線選用應遵循的原則：
　　一般-200～+20℃、-50～+100℃宜選用普通雙膠線；100～200℃范圍內應選用高溫線
高溫線
高溫線是采用F46（聚全氟乙丙烯）材料作絕緣的一種新型產品，由它包覆的產品可在-60℃～200℃的廣闊空間內長期使用，在-200℃～+260℃下還可短期使用，因為它耐寒耐高溫，電絕緣性能好，所以在電纜電線中廣泛用于電子設備傳輸電線電子計算機內部的連接線，航空宇宙用電線特種用途安裝線，控制線。 [全文]
日本神視SUNX線性傳感器知識詳解　　基準電壓的含義：
　　基準電壓是指傳感器置于0℃溫場（冰水混合物），通以工作電流（100μa）條件下，傳感器上電壓值。實際上就是0點電壓。其表示符號為v（0），該值出廠時標定，傳感器溫度系數s相同，則知道基準電壓值v（0），即可求知任何溫度點上傳感器電壓值，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；溫度系數s=-2mv/℃，則50℃時，傳感器輸出電壓v（50）=700—2×50=600（mv）。這一點正是線性溫度傳感器優(yōu)于其它溫度傳感器可貴之處。
　　線性ntc溫度傳感器測溫范圍規(guī)定：
　　就總而言，測溫范圍可-200～+200℃之間，但考慮實際需要，一般無須如此寬溫度范圍，規(guī)定三個不同區(qū)段，以適應不同封裝設計，同時延長線選用上亦有所不同。而溫度補償線性熱敏元件，則只設定工作溫度范圍為-40℃～+80℃。*可以滿足一般電路溫度補償之用。
　　溫度系數s的含義：
　　溫度系數s是指規(guī)定工作條件下，傳感器輸出電壓值變化與溫度變化比值，即溫度每變化1℃?zhèn)鞲衅鬏敵鲭妷鹤兓担?s=△v/△t（mv/℃）。
　　溫度系數是線性溫度傳感器做為溫度測量元件物理基礎，其作用與熱敏電阻
電阻
　　電阻，物質對電流的阻礙作用就叫該物質的電阻。電阻小的物質稱為電導體，簡稱導體。電阻大的物質稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。 [全文]
b值相似，這個參數整個工作溫度范圍內是同一值，即-2mv/℃，各種型號傳感器也是同一值，這一點傳統(tǒng)熱敏電阻
熱敏電阻
　　熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。 [全文]
溫度傳感器是*。
　　互換精度這一參數的意義：
　　互換精度是指同一工作條件下（同一工作電流、同一溫場）同一個確定理想擬合直線，每一只傳感器電壓v（t）—溫度t曲線與該直線zui大偏差，這個偏差通常按傳感器溫度—電壓轉換系數s折合成溫度來表示。傳感器輸出線性化及溫度—電壓轉換系數相同，即測溫范圍內全程互換，互換精度表示了基準電壓值離散程度，即用基準電壓值離散值折合成溫度值大小來描述整批傳感器之間互換程度。一般分為三級：i級互換偏差不大于0.3℃;j級不大于0.5℃;k級不大于1.0℃。
　　線性度的意義：
　　線性度是描述傳感器輸出電壓值隨溫度變化線性程度，實際上也就是傳感器輸出電壓工作溫度范圍內相理想擬合直線zui大偏差。一般情況下，其線性度典型值為±0.5%，很顯然傳感器線性度越高（其值越?。?，儀表設計就越簡單，儀表輸入級*不必采用線性化處理。
　　線性溫度傳感器是規(guī)范化輸出的原因：
　　所謂規(guī)范化輸出，就是0℃溫度點上傳感器規(guī)定工作條件下，輸出電壓值于某一小范圍內，不互換，其基準電壓值定690-7１0mv之間，這樣電路設計時，易于宏觀上把握傳感器輸出情況，橋路設計溫度補償，690-7１0mv之間考慮，調試中稍加調整即可。而不象普通熱敏電阻型號不同，其阻值同，針對不同型號，需進行不同設計計算。線性溫度傳感器規(guī)范化輸出，可以使儀表電路實現規(guī)范化設計。
　日本神視SUNX線性傳感器知識詳解　實際使用溫度傳感器是否一定要采用恒流源
恒流源
　　恒流源就是一個能輸出恒定電流的電源。 主要用于檢測熱繼電器、塑殼斷路器、小型短路器及需要設定額定電流、動作電流、短路保護電流等生產場合。 [全文]
供電分析：
　　一般情況下是不必要，橋路恒壓供電*可以（參見16項傳感器信號處理電路）。這是100μa左右電流條件下，傳感器溫度—電壓轉換系數變化量很小，可以給一個實測數量級概念：
　　100μa時 s=-2mv/℃
　　40μa 時 s=-2.1mv/℃
　　1000μa時s=-1.9mv/℃
　　而實際橋路恒壓供電時,其電流變化不會有如此大幅度。
　　恒壓供電時，傳感器負載電阻
負載電阻
　　電阻器常用于做負載，用于吸收產品使用過程中產生的不需要的電量，或起到緩沖，制動的作用。 　　另外對高精密電阻來說，產品中帶有高阻抗是不允許的，這需要選擇高品質的材料，高要求的工藝。 [全文]
值確定準則：
　　恒壓供電時，負載電阻接電源
電源
電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。[全文]
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0c時使傳感器工作電流為100μa即可。如傳感器基準電壓為v（0）（mv），恒壓源為vdd（mv），則r=（vdd-v（0））（mv）/0.1（ma）。計算出電阻值r，實際電阻沒有這種阻值，可就近阻值選用，對測溫精度沒有影響。
　　線性溫度補償元件做為電路溫度補償的*性:
　　這主要考慮熱敏元件輸出規(guī)范化及溫度系數一致性，便于設計。另外，溫度系數與晶體管
晶體管
　　晶體管是由三層雜質半導體構成的器件，有三個電極，所以又稱為半導體三極管，晶體三極管等，可以用于檢波、整流、放大、開關、穩(wěn)壓、信號調制和許多其它功能。 [全文]
電路中晶體管基、射極電壓溫度系數相同，做為穩(wěn)定晶體管電路工作點基極偏流元件是非常合適。而將幾只元件串聯使用，可以并聯電位器
電位器
　　電位器是一種可調的電子元件。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。按材料分線繞、炭膜、實芯式電位器；按輸出與輸入電壓比與旋轉角度的關系分直線式電位器（呈線性關系）、函數電位器（呈曲線關系）。主要參數為阻值、容差、額定功率。廣泛用于電子設備，在音響和接收機中作音量控制用。 [全文]
方式，電位器調節(jié)出不同溫度系數，以實現溫度補償作用（參見圖3）。這種溫度系數可調補償元件，無須繁雜設計，對元件工作電流也無嚴格要求，這也是這種線性熱敏元件用于溫度補償一大優(yōu)點。
　　民品級與工業(yè)級使用中的差異：
　　主互換精度不同，單臺儀表進行大批量群測應用場合，且測試精度要求較高工業(yè)環(huán)境，建議使用工業(yè)級；而一臺表僅用一支傳感器批量大可靠性要求很高民用產品，建議使用民品級。
　　傳感器信號處理電路：
　　注：該橋路是r2將傳感器基準電壓值v（0）予以抵消，即調整r2上電壓等于傳感器基準電壓值，這樣使橋路輸出0c時為0v，然后按-2mv/c輸出到放大器或下一級電路。做為控溫電路設計，則r2上電壓輸出到比較器
比較器
　　比較器是一種得到廣泛使用的電路元件。實際上也是增益非常高的運算放大器，可以放大輸入端很小的差分信號，并驅動輸出端切換到兩個輸出狀態(tài)中的一個。以至于無法穩(wěn)定在中間放大區(qū)，再不跳到低電平，再不跳到高電平。 [全文]
同相端，傳感器輸出接入比較器反相端，r2選取依控溫點電壓而定，可用公式計算v（t）=v（0）+s×t到，其中 v（0）是傳感器基準電壓值（出廠時給定），s為傳感器電壓溫度系數（出廠時給定），t 為控溫點溫度值。建議r2采用多圈電位器，對控溫點進行更準確設定。
　　線性ntc溫度傳感器是否可取代熱敏電阻、熱電偶
熱電偶
　　熱電偶的工作用熱電作為溫度測量和調節(jié)的傳感器，通常用業(yè)和顯示儀表或電子調節(jié)器配套使用，以直接測量各種生產過程中的0～1800℃范圍內的液體、蒸汽和氣體介質以及固體表面的溫度。 [全文]
、及其它熱電阻
熱電阻
　　熱電阻是一種能夠隨著溫度發(fā)生阻值變化的電阻，常用來作為溫度檢測元件檢測中低溫。主要特點是測量精度高，無冷端補償問題，特別適宜于低溫測量，所以在工業(yè)上得到廣泛應用。 [全文]
分析：
　　-200～+200c溫度范圍內*可以取代，不須對原電路做重大改動，不用對傳感器做線性化處理，基準電壓值和電壓溫度系數這兩個參數就可以設計電路，這兩個參數出廠時廠家給予標定，對同一用戶，不同批次產品該參數不變。
　　穩(wěn)定性的含義：
　　穩(wěn)定性是指傳感器基準電壓值年漂移量，這個漂移量再按溫度—電壓轉換系數折合成溫度值，即穩(wěn)定性=±△v/s/年。線性溫度傳感器穩(wěn)定性為±0.05℃/年。這一參數描述了傳感器各種使用條件下保持原有特性能力。
　　長線傳輸對傳感器信號是否有影響分析：
　　應當說影響不大，一般情況下傳輸距離可達1000米以上。距離再遠，可以考慮將傳感器輸出信號當轉換成數字量，這樣可以方便實現更遠距離傳輸。

知識詳解