关于温度传感器如何挑选

一、简介

   温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 

   二、如何选择温度传感器

  测量范围：首先要明确需要测量的温度范围。不同的温度传感器有不同的测量区间，例如，热电偶传感器可测量从 - 200℃到 2000℃的温度，而热敏电阻一般适用于 - 50℃到 300℃的范围。选择时应确保传感器的测量范围能够覆盖所需测量的温度上下限，并且有一定的余量，以避免测量值超出范围导致不准确或损坏传感器。

  精度要求：根据应用场景确定所需的测量精度。例如，在科学实验和工业生产过程控制中，通常需要高精度的温度测量，精度可能要求达到 ±0.1℃甚至更高；而对于一些普通的环境温度监测，精度在 ±1℃或 ±2℃可能就足够了。一般来说，铂电阻温度传感器的精度较高，可达到 ±0.1℃以内，而一些热电偶的精度相对较低，可能在 ±1℃左右。

  响应时间：响应时间是指传感器对温度变化做出反应的速度。在一些需要快速捕捉温度变化的应用中，如航空航天、汽车发动机测试等领域，要求传感器具有较短的响应时间，通常以毫秒为单位。例如，薄膜型热电偶的响应时间可以短至几毫秒，而一些传统的水银温度计响应时间则较长，可能需要几分钟。

  稳定性：稳定性表示传感器在长时间使用过程中保持测量精度和性能的能力。对于长期运行的温度监测系统，如环境监测站、工业设备的长期温度监控等，传感器的稳定性至关重要。一些高质量的温度传感器经过特殊的工艺处理和老化测试，能够在数年甚至数十年的使用过程中保持较好的稳定性，而一些廉价的传感器可能在使用一段时间后就会出现较大的测量偏差。

  输出信号类型：温度传感器的输出信号类型决定了它与其他设备的接口方式和数据处理方式。常见的输出信号有模拟信号（如电压、电流信号）、数字信号（如 I2C、SPI、RS485 等总线信号）和频率信号等。如果需要与计算机或微控制器进行连接，数字信号输出的传感器更为方便，可直接与数字接口连接，减少 A/D 转换环节，提高测量精度和抗干扰能力。模拟信号输出的传感器则需要外接 A/D 转换器将模拟信号转换为数字信号后才能被计算机处理，但它的应用范围较广，可与各种具有模拟输入接口的设备配合使用。

  线性度：线性度是指传感器的输出信号与温度之间的线性关系程度。线性度好的传感器，其输出信号与温度呈近似直线的关系，便于进行数据处理和校准。在实际应用中，大多数温度传感器都不是完全线性的，但一些传感器的线性度较好，如铂电阻温度传感器，在其测量范围内线性度可达到很高的水平，这使得温度测量和控制更加准确和方便。而对于一些非线性度较大的传感器，如热敏电阻，需要通过软件算法或硬件电路进行非线性校正，以提高测量精度。