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온도 센서 분류
온도 센서는 자동차, 가전제품, 가전제품 및 기타 제품에 사용됩니다. 온도 감지 소자의 특성에 따라 그림 1과 같이 주로 서미스터, 열전대 및 저항 온도 감지기로 구분됩니다. 측정 온도 범위, 측정 정확도 및 비용이 다릅니다.
첫째, 서미스터, 열전대 및 저항 온도 감지기를 비교하는 빠른 차트입니다.
| 프로젝트 | NTC 서미스터 | 열전대 | RTD |
| 재료 | 세라믹(금속산화물) | 두 가지 다른 금속 | 순수 저항 |
| 온도 범위 | -100℃~500℃ | -270℃~2300℃ | -250℃~900℃ |
| 정확도 수준 | 가운데 | 가운데 | 훌륭한 |
| 열 반응 | 빠른 | 느린 | 느린 |
| 장기적인 안정성 | 가운데 | 낮은 | 높은 |
| 선형성 | 차이점 | 가운데 | 훌륭한 |
| 비용 | 가운데 | 낮은 | 높은 |
위의 비교를 통해 모든 사람은 여러 온도 측정 솔루션 간의 차이점을 쉽게 이해할 수 있으며 이러한 차이점으로 인해 다양한 적용 시나리오도 결정됩니다. 열전대 및 RTD 솔루션은 온도 측정 범위가 넓고 사용이 복잡하므로 기본적으로 산업용 애플리케이션으로 제한됩니다. 서미스터 NTC는 가격이 저렴하고 사용이 상대적으로 쉽기 때문에 널리 사용됩니다.예를 들어 자동차의 수온, 오일 온도, 엔진 흡기 온도, 실린더 온도, 배기 온도는 모두 NTC 적용 환경입니다.
서미스터
서미스터는 온도에 따라 저항값이 변하는 센서 저항기입니다. 온도 계수에 따라 정온도 계수 서미스터(PTC 서미스터)와 부온도 계수 서미스터(NTC 서미스터)로 구분됩니다. PTC 서미스터의 저항값은 온도가 증가함에 따라 증가하고, NTC 서미스터의 저항값은 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 둘 다 반도체 장치입니다. 대부분의 서미스터는 음의 온도 계수를 가지며 일부는 양의 온도 계수를 갖습니다. 서미스터는 일반적으로 유리에 도금된 니켈, 망간 또는 코발트 산화물과 같은 세라믹 재료로 만들어지므로 손상되기 매우 쉽습니다. 스냅액션 유형과 비교하여 주요 장점은 그림 2와 같이 온도 변화에 대한 응답 속도, 정확성 및 반복성입니다.
주요 특징:
①고감도, 저항 온도 계수는 금속보다 10~100배 더 크고 10~6℃의 온도 변화를 감지할 수 있습니다.
②넓은 작동 온도 범위, 상온 장치는 -55℃ ~ 315℃에 적합하고, 고온 장치는 315℃ 이상(현재 최대 2000℃)에 적합하며, 저온 장치는 -273℃ ~ -55℃에 적합합니다. ℃;
③ 작은 크기로 다른 온도계로는 측정할 수 없는 유기체의 틈새, 충치 및 혈관의 온도를 측정할 수 있습니다.
④ 사용하기 쉽고 저항값은 0.1~100kΩ 사이에서 임의로 선택할 수 있습니다.
⑤ 복잡한 형상으로의 가공이 용이하고 대량생산이 가능하다.
⑥ 안정성이 좋고 과부하 용량이 강합니다.
그림 3PTC 서미스터 변형기 상호 교환이 가능하며 빠른 응답 특성을 가지고 있습니다. KTY84 칩은 선형성과 장기 안정성을 갖추고 있으며 디젤 분사 시스템, 오일 온도 측정, 엔진 냉각 시스템 등에 사용할 수 있습니다.
열전대
열전대는 온도 측정 장비에 일반적으로 사용되는 온도 측정 요소입니다. 온도를 직접 측정하고 온도 신호를 열전 전위 신호로 변환한 다음 전기 기기(보조 기기)를 통해 측정된 매체의 온도로 변환합니다. 이 제품은 넓은 온도 작동 범위, 신뢰성, 정확성, 단순성 및 감도를 갖추고 있습니다. 이는 주로 크기가 작기 때문입니다. 또한 열전대는 -200℃ 미만에서 2000℃ 이상까지 모든 온도 센서 중 가장 넓은 온도 범위를 갖습니다.
다양한 열전대의 모양은 필요에 따라 매우 다르지만 기본 구조는 거의 동일합니다. 일반적으로 열전극, 절연 슬리브 보호 튜브 및 정션 박스와 같은 주요 부품으로 구성됩니다. 일반적으로 디스플레이 장비, 녹음 장비 및 전자 조정기와 함께 사용됩니다.
그림 4의 빨간색과 파란색 세그먼트는 서로 다른 두 가지 재료입니다. 열전대를 구성하는 도체 또는 반도체를 열전극이라고 합니다. 함께 용접된 끝은 온도 측정 부위에 삽입되어 작업 끝이 되고, 다른 끝은 기준 끝 역할을 하는 냉간 끝이라고 합니다. 두 끝의 온도가 다른 경우, 이 온도 차이로 인해 도체 또는 반도체의 다른 두 끝이 열전 전위를 생성하게 되며, 이는 전압 샘플링을 사용하여 해당 온도로 변환될 수 있습니다.
주요 특징:
- 간단한 조립과 쉬운 교체;
- 내충격성이 우수한 압축 스프링형 온도 감지 요소;
- 높은 측정 정확도;
- 넓은 측정 범위(-200℃~1300℃, 특수 상황에서는 -270℃~2800℃);
- 빠른 열 응답 시간;
- 높은 기계적 강도와 우수한 내압성;
- 최대 2800도의 고온 저항;
- 긴 서비스 수명.
애플리케이션:
열전대는 -200℃ ~ 2300℃ 범위의 매우 높고 낮은 온도 범위에서 작동할 수 있습니다. 그러므로,열전대는 야금, 기계, 화학 산업 및 기타 산업 분야뿐만 아니라 열처리, 유리 제조 등과 같은 넓은 온도 범위의 측정 요구에 폭넓게 적용됩니다.
그림 5N형 열전대 센서 좋은 선형성, 큰 열전 전위, 높은 감도, 우수한 안정성 및 균일성, 강력한 항산화 성능, 저렴한 가격 등의 장점을 가지며 단거리 주문에 영향을 받지 않습니다. 이는 디젤 엔진 배기가스 후처리 시스템에 사용될 수 있습니다.
저항성 온도 감지기(RTD)
RTD는 백금, 구리, 니켈 등 고순도 전도성 금속을 코일에 감아 만든 정밀 온도 센서입니다. RTD의 저항 변화는 서미스터의 저항 변화와 유사합니다. 박막 RTD도 사용 가능합니다. 이 장치에는 흰색 세라믹 기판에 백금 페이스트의 얇은 층이 증착되어 있습니다. RTD는 온도 변화를 전압 변화로 변환하는 열전 변환기처럼 작동합니다. 백금, 구리 또는 니켈의 저항-온도 관계는 그림 6에 나와 있습니다. 이들은 온도 계수가 크고 온도 변화에 빠르게 반응하며 열 피로에 강하고 정밀 코일로 쉽게 가공됩니다.
저항성 온도 감지기는 양의 온도 계수(PTC)를 갖지만 서미스터와 달리 출력이 매우 선형적이어서 매우 정확한 온도 측정을 제공합니다. RTD는 가장 정확하고 안정적인 온도 변환기입니다. 열전대 및 서미스터보다 선형성이 좋습니다. 그러나 RTD는 응답 속도가 느리고 온도 센서도 더 비쌉니다. 따라서 RTD는 정확성이 중요하지만 속도와 가격은 중요하지 않은 응용 분야에 가장 적합합니다.
그림 7 RTD Pt200 EGT 센서 표준화된 선형 특성 곡선, 높은 안정성 및 신뢰성, 과도 조건에서 짧은 응답 시간 등의 특성을 가지고 있습니다. 이는 DPF/GPF 시스템을 제어 및 모니터링하고, 대형 디젤 엔진 SCR 시스템을 모니터링하고, 터보차저 온도에 민감한 구성 요소를 보호하는 데 사용할 수 있습니다.
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