1.概述
✅ 定 义
RTD,Resistance Temperature Detector
一种基于金属电阻随温度变化而变化的温度传感器。
✅ 原理
金属的电阻值随温度变化而变化,通过测量电阻值推算出温度。
2.材料
通常使用铂 (Pt)、铜 (Cu)或 镍 (Ni) 等金属其中铂电阻 (PT100) 最为常见。
3.特点
✅ 精度高: 在-200℃-850℃范围内,热电阻的测量精度较高。
✅ 稳定性好: 长期使用后,其特性变化较小。
✅ 线性好: 温度-电阻特性曲线接近线性,便于标定和计算。
✅ 需要外部电源:热电阻需要通过外部电流源来测量电阻
4.信号产生
根据温度变化,使用测量电路将电阻值转换为电压或电流信号
✅两线制测量:简单但容易受引线电阻影响。
✅ 三线制测量:较好地补偿引线电阻的影响。
✅ 四线制测量:最精确,完全补偿引线电阻。
5.信号处理
需要一个恒流源驱动RTD, 测量其两端的电压,通过电压和已知 电流计算出电阻值,进而推算出温度。
6.应用电路
恒流源驱动,电压测量,模拟/数字转换,温度计算
1.概述
✅ 定 义 :
Thermocouple, 一 种基 于热电效应(塞贝克效应) 的温度传感器。
✅原理
-基于热电效应(塞贝克效应)。
-两种不同金属/半导体连接成回路,当两个接触点处于不同温度 时,会在回路中产生热电动势,
-通过测量该电动势计算温度差。
2.材料
由两种不同金属/合金组成,常见类型有K型(镍铬-镍硅)、J 型 (铁- 铜镍)、 T型(铜- 铜镍)等。
3.应用电路
高输入阻抗放大器,冷端补偿,模拟/数字转换,温度查表或计算
4.特点
✅温度范围广:热电偶适用于-200℃-1800℃的温度测量。
✅ 响应速度快: 热电偶对温度变化的响应速度较快。
✅无需外部电源:热电偶依靠温差产生电动势,无需外部电源。
✅ 精度较低: 热电偶的精度相对较低,通常为±1℃-±2℃。
✅ 线性差: 热电偶的温度-电动势特性曲线非线性,需要通过查表 或计算进行温度转换。
✅ 稳定性差: 长期使用后特性可能发生变化,需要定期校准。
5.信号产生
两种不同金属连接处的温差产生电动势(电压)。
通过测量该电动势计算出温度。
✅ 微伏级电压P: 电压信号通常在微伏到毫伏范围内。
✅ 非线性: 电压信号与温度的关系是非线性的,需要查表或使 用特定算法进行温度转换。
✅ 冷端补偿:测量温度时,需要进行冷端(参比端)补偿,以准 确计算实 际 温 度 。
6.信号处理
需要高精度的放大器来放大微小的热电动势,并且需要冷端补偿 电路来补偿参比端的温度。
热电阻和热电偶各有优劣,没有绝对的"更好",只有更适合特定应用的选择。理解它们的核心区别后,工程师和技术人员可以根据测量范围、精度要求、环境条件和预算等因素,选择最合适的温度传感解决方案。随着技术进步,两者的性能边界可能会有所变化,但基本原理差异将长期存在,这使得掌握它们的区别成为温度测量领域的基础知识。