如何选择合适的温度传感器类型？

为我们的应用选择温度传感器可能是一项艰巨的任务。当前市场上的传感器范围比以往任何时候都更广泛，如果您不熟悉校准，很容易感到迷失。

本文在这里解释三种主要温度传感器之间的区别：热电偶，RTD和热敏电阻。阅读后，您将了解每种类型的利弊以及如何识别它们。

有了这些新知识，您就可以为您的应用选择最合适的温度传感器类型。

三种温度传感器RTD brouchure横幅 像所有技术一样，这些年来温度传感器已经有了长足的发展。今天，在整个行业中使用了三种核心类型。

热电偶

热电偶使用两条金属线产生相对于它们之间的结点中存在的温度的电压。热电偶有很多专门的种类–它们可以结合不同的金属来测量各种特性和温度范围，并进行专门的校准。

电阻温度检测器(RTD)

RTD传感器根据内部金属电阻器中的电阻变化来测量温度。最受欢迎的RTD，称为PT100传感器，使用铂金，在0°C时的电阻为100欧姆。

热敏电阻

热敏电阻类似于RTD，但包含陶瓷或聚合物电阻器而不是金属

热电偶和RTD

正如我之前所说，比较RTD和热电偶是不切实际的。但是，如果将其性能与特定条件进行比较，我们将看到最适合特定应用的性能。

温度范围：热电偶最适合在高温下运行。新的制造技术提高了RTD探头的测量范围，但超过90%的RTD设计用于低于400°C的温度。相反，某些热电偶可以在最高2500°C的温度下使用成本：热电偶通常比RTD便宜。 RTD通常比相同温度和样式的热电偶贵两到三倍。

2个带m12连接的温度探头

您可以节省安装RTD的成本，因为使用便宜的铜线会更便宜。但是，这种节省不足以补偿更高的设备价格。

灵敏度：尽管两种类型的传感器都对温度变化做出快速响应，但热电偶速度更快。接地的热电偶的响应速度将比PT100 RTD快三倍。

最快的温度传感器是外露式尖端热电偶。但是，制造方面的改进也大大改善了PT100薄膜探头的响应时间。

精度：RTD通常比热电偶更精确。 RTD的精度通常为0.1°C，在大多数情况下为1°C。但是，某些热电偶模型可能与RTD精度匹配。影响传感器精度的许多因素包括线性，可重复性或稳定性。

线性：RTD中的温度电阻比在传感器范围内几乎呈线性，而热电偶具有“ S”型。

稳定性：RTD探头读数长时间保持稳定且可重复。由于传感器中的化学变化(例如氧化)，热电偶读数趋于漂移。 RTD的线性和无漂移特性使它们随时间保持稳定。

结论：

热电偶比RTD便宜，因为它们的制造成本较低。这可能是一个重要因素，具体取决于应用程序所需的探针数量。另一方面，RTD提供更可靠的输出。在仔细确定所需的范围和性能之后，您现在可以为您的应用选择最合适的传感器类型。

RTD和电阻热敏

近年来，由于仪表和控制器的改进，电阻热敏已逐渐变为流行。当今的电表足够灵活，允许用户配置各种热敏电阻并轻松更换探头。

但是，与提供定义标准的RTD不同，热敏电阻曲线会因制造商而异。 热敏电阻器系统的电子设备必须与传感器曲线匹配。温度传感器范围RTD和热敏电阻之间的主要区别在于其材料。 RTD电阻器由纯金属制成，而热敏电阻器则由聚合物或陶瓷材料制成。

如前一节所述，我将比较特定的标准，而不是一般地比较电阻热敏和RTD。

范围：与RTD不同，电阻热敏只能监视较小的温度范围。尽管某些RTD可以达到600°C，但是电阻热敏只能测量高达130°C的温度。

如果您的应用所涉及的温度高于130°C，则唯一的选择是RTD探头。

成本：与RTD相比，热敏电阻非常便宜。如果您的应用温度在可用范围内，则最好使用热敏电阻。

但是，具有扩展温度范围和/或互换性的热敏电阻器通常比RTD昂贵。

灵敏度：电阻热敏和RTD都会对温度变化做出反应，并产生可预测的电阻变化。但是，与RTD传感器的欧姆数量相比，电阻热敏每度变化数十个欧姆。因此，使用正确的仪表，用户可以获得更准确的读数。

热敏电阻的响应时间也比RTD更好，因为RTD允许更快的温度变化。 热敏电阻检测区域可以和针一样小，从而提供更快的反馈。

精度：尽管最佳RTD精度类似于热敏电阻，但RTD会增加系统电阻。使用长电缆可能会导致读数超过可接受的误差水平。

热敏电阻越高，传感器的电阻越大。如果您必须处理很长的距离并且没有添加发射机的选项，则热敏电阻器是更好的解决方案。

结论：

紧凑型RTD温度传感器电阻热敏和RTD之间的主要区别在于温度范围。如果您的应用涉及130°C以上的温度，则RTD是您唯一的选择。

在此温度以下，当精度很重要时，通常首选电阻热敏。另一方面，在容差(即电阻)很重要的情况下选择RTD。总结：热敏电阻器更适合于精密测量，而RTD则更适合于温度补偿。