| 感測器的種類 |
感測器代表人的五感。
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器 官 |
感 覺 |
動 作 |
替 換 元 件 |
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眼 |
視覺 |
觀看物體 |
紅外線感測器、熱釋電傳感器 |
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耳 |
聽覺 |
聆聽聲音 |
壓力感測器、麥克風 |
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鼻 |
嗅覺 |
嗅聞味道 |
氣體感測器、濕度感測器 |
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舌 |
味覺 |
感知味道 |
味覺感測器 |
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皮膚 |
觸覺 |
感知溫度 |
溫度感測器、壓力感測器 |
| 測量溫度時 |
一般性的溫度測量、控制用途使用容易轉換成電信號的電氣式測溫電阻體、熱電偶、熱敏電阻器。
RTD: Resistance Temperature Detector
NTC: Negative Temperature Detector
PTC: Positive Temperature Detector

| 溫度-電阻值的關係 |
利用溫度-電阻值的相關關係,轉換為溫度。

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R-T近似式 |
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理想的測溫電阻體: |
R=R0(C1+C2T) |
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測溫電阻體: |
R ≈ R0(1+C1t+C2t2) |
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NTC: |
R ≈ R0exp{B(1/t-1/t0)} |
| 測溫電阻體、線性電阻器、熱敏電阻器的概要 |
測溫電阻體
利用測溫電阻體的電阻值相對於溫度基本呈直線增加的特點。
使用白金、鎳、銅等金屬。
尤其是白金,其穩定性、直線性優異,可用於高精度、大溫度範圍的測量。
線性電阻
利用電阻值相對於溫度基本呈直線增加的特點。
使用鎳和鈀的合金
可選擇各種電阻值、TCR
→適用於溫度補償。
熱敏電阻器
利用半導體的電阻溫度特性。
小型、靈敏度高。
問題在於電阻溫度變化特性的直線性較差。
| 使用溫度範圍-精度 |
白金測溫電阻體:1個元件覆蓋的溫度範圍大
熱敏電阻器:解析度高,但一個元件能夠覆蓋的範圍小

| 相容性 |
測溫電阻體:例)白金測溫電阻體[Pt100]
Pt・・・白金 100・・・表示0℃時的電阻值100Ω。
*電阻值(在0℃下測量)各不相同,有10Ω、1kΩ等,有時會分別記載為[Pt10]、[Pt1000]。
JIS標準規定了每1℃的電阻值,可判斷白金溫度感測器是否具有相容性。(JIS C 1604-1997等)
測量設備如果具備記載為Pt100的端子,只需連接即可進行溫度檢測。
線性電阻:如果基準電阻值與TCR相同,則具備相容性。
熱敏電阻器:B常數、基準電阻的組合因公司而異,需要予以注意。
- 元件相容
- 合成電阻式
- ROM相容式
| 測溫電阻體-線性電阻器 |
測溫電阻體
例)Pt100:根據與溫度對應的電阻值進行了標準化。

相對於溫度的允許偏差
等級A:±(0.15+0.002ltl)℃
等級B:±(0.3+0.005ltl)℃
線性電阻器
可選擇TCR和基準溫度時的電阻值。

| 溫度誤差(測溫電阻體與線性電阻器) |
白金測溫電阻體(等級A) vs 線性電阻器(±1%、TCR±5%)


| 各溫度感測器的優缺點 |
各種感測器各有所長,也各有所短。測量溫度時,明確精度、解析度、穩定性、相容性、使用環境等十分重要。
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測溫電阻體 |
線性熱敏電阻器 |
NTC熱敏電阻器 |
||
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Pt |
其他金屬 |
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測量精度 |
◎ |
○ |
× |
△ |
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穩定性 |
◎ |
△ |
△ |
△ |
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解析度 |
△ |
△ |
△ |
◎ |
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測量溫度範圍 |
○ |
△ |
△ |
△ |
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測溫補償電路 |
無需 |
無需 |
― |
需要 |
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相容性 |
◎ |
○ |
△ |
△ |
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電阻值、TCR、選擇性 |
× |
△ |
◎ |
◎ |
*這是2011年10月發佈的“溫度感測器基礎與應用(RTD)”rdquo;第一章溫度感測器”的摘錄。




