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温度检测中的一些总结

来源:http://www.dgsencon.com/news/11.html
发布时间:2016-10-21

温度检测是一个比较常用的应用。经常会在各类产品中嵌入温度检测功能,其中有些用于用于人机交互界面实时显示,而另外一些则用于限值警报,如超温报警。有些甚至混合两种功能。

温度检测传感器有很多种,如:NTC、PTC、热电偶、红外、集成电路等。在应用中比较常见的是:NTC、PTC、热电偶、集成电路这几种。

下表是对这几类传感器部分性质比较。

类型

   得分

项目

NTC

PTC

热电偶

集成电路

信号采集难易程度

3

2

1

4

信号稳定性

2

1

3

4

测温范围

1

2

4

3

价格

4

3

2

1

精度

2

1

3

4

综合得分

12

11

13

16

从上表分析看,似乎应该毫不犹豫地选用集成电路作为温度检测元件,但实际上我们开发的产品只有FY-TCHP用到,绝大多数产品用的是NTC。除了价格因素外,其实还应考虑一个中性性质(即没有好坏之分)——温度检测范围。

一般的,在我们开发的产品中各种传感器的温度测量范围如下:

NTC:-30~100摄氏度;

PTC:180~480摄氏度;

热电偶:室温~500摄氏度;

DS18B20:固定值,标称-55~125摄氏度。

在平时的产品开发中,最主要考虑的就是价格以及温度测量范围两个因素,然后是信号采集难易程度(当然,信号采集难易程序也会影响价格)。所以,实际上集成电路在我们的产品中用得非常少。

下表是对硬件电路的一些简要分类

 

NTC

PTC

热电偶

集成电路

电路

 

 

 

 

电路简述

电阻分压再直接ADC(如图2-1)

利用运放信号采集、放大然后ADC(如图2-2)

利用高放大倍数运放进行信号放大,然后ADC(图2-3)

直接读取(图2-4)

代表项目

FY-TTCHP

CX-SX

NL-100

FY-TCHP

2.1简易的电阻分压式温度采集如下图所示。

此电路算是温度检测中最为简单而且成本最为低廉。测量范围灵活度较好,准确性较一般。在低温区(一般低于70摄氏度)具有较好的稳定性及准确性。应用产品测温范围覆盖:-55~150℃;显示分辨率0.1℃;120℃以内测量精度可达0.1℃。

2.2 PTC温度检测电路


通过两级放大得到可检测电压,再ADC出温度值。此类方法最不可取之处在于,根本没有PTC的数据,所有温度及电压关系需要手动测出,测量误差非常大,只能用于精度要求不高的应用场景。

2.3 热电偶温度检测电路


热电偶采用一级高精度放大器,电路相对PTC来说更为简洁,线性度较好,测温范围宽,特别适合高温测量应用场景。

2.4  DS18B20集成温度采集电路


此硬件电路最为简单,甚至电源都可以省去。但成本较高,且通信协议较复杂。

(待续)

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