染整設備常用溫度傳感器的選擇和使用（徐明、陳若陽(yáng)）

溫度是染整工藝過(guò)程中的關(guān)鍵指標。它的檢測控制不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，代替人力資源，還有利于能源的節約。實(shí)現溫度在線(xiàn)檢測，選擇適合的溫度傳感器十分重要。目前，市場(chǎng)上常用的溫度傳感器包括熱電偶、電阻式溫度探測器（RTD）、熱敏電阻以及最新的集成硅傳感技術(shù)。

熱電偶是由兩根一端焊接在一起的不同金屬導線(xiàn)構成的，參考點(diǎn)（也稱(chēng)為冷端補償點(diǎn)）處的溫度用于補償由鐵-銅結點(diǎn)和康銅-銅結點(diǎn)產(chǎn)生的誤差。熱電偶兩種金屬的連接點(diǎn)被放置到需要進(jìn)行溫度測量的目標板上。這種配置方式會(huì )在兩根導線(xiàn)的非焊接端之間產(chǎn)生與所有結點(diǎn)的溫度存在函數關(guān)系的電壓。
! I' v/ G+ G: z+ D9 u
熱電偶通常成本低、耐用性好，并且具有比其他溫度傳感器更小的體積，但是彎曲、延伸或擠壓使材料承受的任何應力都會(huì )使溫度梯度特性改變。從不利因素方面看，此類(lèi)溫度傳感器具有非常低的輸出信號，這就給后續的信號調理電路提出更多的要求。由于具有寬溫度范圍、堅固耐用和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，熱電偶常常是被選擇的對象。但其在系統中很難實(shí)現較高的精度和較好的線(xiàn)性度，因此在要求高精度的場(chǎng)合中，其他溫度傳感器可能是更好的選擇。

0 y" }8 I7 T3 ^& G' e1 R) vRTD（電阻式溫度探測器）是一種由鉑、鎳或銅等金屬材料構成的阻性元件。根據選定的金屬，就可以預測出其阻值隨溫度的變化量。鉑的電阻率比其他任何金屬都高，所以使用這種材料制成的元件的物理尺寸更小。這一點(diǎn)使其在關(guān)心空間的應用中占有優(yōu)勢，此外它還具有較好的溫度響應。而且鉑材料受環(huán)境污染的影響較小，銅卻很容易被腐蝕，造成長(cháng)期的穩定性問(wèn)題。在所有由不同材料構建的類(lèi)型中，鉑RTD最適合絕對精度和可重復性至關(guān)重要的精密應用。

- l) V2 Z; J1 ]; \如需提高監控精度，則可選擇熱敏電阻作為溫度傳感器。熱敏電阻分為NTC和PTC兩種。NTC（負溫度系數）熱敏電阻由陶瓷與過(guò)渡金屬（錳、鈷、銅和鎳）氧化物組合而成，采用電流激勵，具有負溫度系數，并且重復性和線(xiàn)性度都很好。這些與溫度有關(guān)的半導體電阻可在-80～450攝氏度的范圍內工作，在采用合適封裝的情況下，其電阻會(huì )隨溫度變化持續改變。熱敏電阻的阻值隨溫度的變化程度要大于RTD，因此在系統中具有較好的靈敏度。

集成電路溫度傳感器為解決溫度測量問(wèn)題提供了另一種選擇。集成電路硅溫度傳感器具有便于用戶(hù)識別的輸出格式，便于安裝到PCB裝配環(huán)境中的優(yōu)點(diǎn)。作為一種集成電路，硅溫度傳感器可以將其他集成電路方便地在同一塊硅片上實(shí)現，這一優(yōu)點(diǎn)可允許將傳感器信號調理電路中最具挑戰性的部分放在IC芯片內部。因此，來(lái)自傳感器的輸出信號，比如大電壓信號、電流或數字信號，能夠很容易的與電路中的其他元件進(jìn)行接口。
$ o# p0 [/ a2 f( h3 Y0 C! R