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热敏电阻和模拟温度传感器应该怎么选型(热敏电阻和模拟温度传感器应该怎么选)

时间:2023-02-12 02:12:10

热敏电阻和模拟温度传感器应该怎么选型(热敏电阻和模拟温度传感器应该怎么选)

选择合适的温度传感器不仅可以节约成本,还可以尽可能提高系统性能。在这篇博文中,我将主要谈谈热敏电阻和模拟温度传感器,它们都是高性价比的温度传感解决方案。问题是,你怎么知道选哪个?

从技术上讲,热敏电阻是电阻的一种,它的电阻值随着温度的变化而变化。如图1所示,需要一个偏置电路和一些外部元件。这里,偏置电阻和热敏电阻形成分压器,并连接到可选的运算放大器,该运算放大器连接到微控制器(MCU)的模数转换器(ADC ),以将热敏电阻的电阻值转换为温度值。

图1:热敏电阻解决方案

热敏电阻的优势在于成本低。此外,作为一个电阻,它可以封装在一个非常小的双端封装中,并放置在有线探头中。

热敏电阻的缺点是,它的输出只有在很窄的温度范围内才是线性的、精确的,但在这个范围之外就会变成非线性的。图2显示了三个热敏电阻的输出曲线。偏置电阻分别为1m、35k和10k。在较窄的温度范围内,每条曲线都是线性的,但当偏置电阻为1m、35k和10k,温度低于10C、75C和50C时,三条曲线都是非线性的。虽然可以使用专门校准的热敏电阻来实现特定温度的目标精度,但是这种热敏电阻的成本很高,并且三种不同的设备也使得库存管理过于复杂。其他缺点包括不可预测的故障、低抗扰度和高功耗。

图2:热敏电阻的输出电压和温度之间的关系

由于某种原因,在不可预测性和功耗不那么重要的情况下,热敏电阻最适合于窄温度范围内的温度测量。

模拟温度传感器是有源半导体器件,其输出是与温度成比例的电压值或电流值。作为集成电路(IC),模拟温度传感器具有热敏电阻所不具备的内置智能,这使得与模拟温度传感器相关的设计工作变得简单。图3显示了TI LMT系列模拟温度传感器的典型应用。在这种应用中,只使用IC,而不使用外部元件。

图3:模拟温度传感器解决方案(LMT系列)

与热敏电阻不同,TI模拟温度传感器在很宽的温度范围内非常精确,并且在整个工作范围内具有线性输出。你不不必担心不同设备的库存。此外,TI的独特设计也使得这些器件具有极低的电流和低噪声灵敏度。图4显示了TI LMT84低成本模拟温度传感器的输出,其输出在-50c至150c范围内保持线性。

图4:4:LMT 84的输出电压与温度的关系

图5显示了同一器件与典型热敏电阻的电流消耗曲线之间的比较。LMT84消耗的电流为5A(在-50C到150C的温度范围内),而热敏电阻消耗的电流在101 A到315 A之间

图5:功耗-热敏电阻和模拟温度检测的比较

图6示出了模拟温度传感器和安装在开关调节器上的热敏电阻在噪声环境中的工作噪声的比较。在室温下,热敏电阻的噪声水平与传感器的噪声水平相当,但在高温环境下,热敏电阻的噪声水平会因其分辨率的降低而变差。一般来说,模拟温度传感器的噪声水平比热敏电阻低三倍。

图6:连接到开关调节器的热敏电阻和模拟温度传感器的噪声实验

对于较窄的温度范围(通常在0C至70C之间),热敏电阻可以很好地工作,因为它的范围窄,线性度高,成本低。虽然可以使用专门校准的热敏电阻来实现特定温度的目标精度,但是它们的成本太高,并且很难保持这些不同设备的库存。模拟温度传感器消除了这些问题,并且在成本上具有竞争力。请在下面给我留言,分享你在使用这些设备时的体验,以及你是如何解决系统温度感应问题的。有关TI温度传感器产品组合和其他应用的信息,请访问其他资源中列出的链接。

其他资源

多看一些温度传感相关的博文。

读TI 的说明手册,半导体温度传感器挑战楼宇自动化中使用的RTD和热敏电阻的精度。"

了解更多TI s传感产品。

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原始链接:

https://e2e . ti . com/blogs _/b/analog wire/archive/2015/10/12/should-you-choose-a-thermistor-or-a-a-analog-temperature-sensor jq

标签:电阻温度传感器温度

热敏电阻

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