溫度傳感器選用時(shí)需考慮的問題

選擇溫度傳感器比選擇其它類型的傳感器所需要考慮的內(nèi)容更多。首先，必須選擇傳感器的結(jié)構(gòu)，使敏感元件的規(guī)定的測(cè)量時(shí)間之內(nèi)達(dá)到所測(cè)流體或被測(cè)表面的溫度。溫度傳感器的輸出僅僅是敏感元件的溫度。實(shí)際上，要確保傳感器指示的溫度即為所測(cè)對(duì)象的溫度，常常是很困難的。
在大多數(shù)情況下，對(duì)溫度傳感器的選用，需考慮以下幾個(gè)方面的問題：
（1） 被測(cè)對(duì)象的溫度是否需記錄、報(bào)警和自動(dòng)控制，是否需要遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳送。
（2） 測(cè)溫范圍的大小和精度要求。
（3） 測(cè)溫元件大小是否適當(dāng)。
（4） 在被測(cè)對(duì)象溫度隨時(shí)間變化的場(chǎng)合，測(cè)溫元件的滯后能否適應(yīng)測(cè)溫要求。
（5） 被測(cè)對(duì)象的環(huán)境條件對(duì)測(cè)溫元件是否有損害。
（6） 價(jià)格如保，使用是否方便。
容器中的流體溫度一般用熱電偶或熱電阻探頭測(cè)量，但當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命比探頭的預(yù)計(jì)使用壽命長(zhǎng)得多時(shí)，或者預(yù)計(jì)會(huì)相當(dāng)頻繁地拆卸出探頭以校準(zhǔn)或維修卻不能在容器上開口時(shí)，可在容器壁上安裝永久性的熱電偶套管。用熱電偶套管會(huì)顯著地延長(zhǎng)測(cè)量的時(shí)間常數(shù)。當(dāng)溫度變化很慢而且熱導(dǎo)誤差很小時(shí)，熱電偶套管不會(huì)影響測(cè)量的精確度，但如果溫度變化很迅速，敏感元件跟蹤不上溫度的迅速變化，而且導(dǎo)熱誤差又可能增加時(shí)，測(cè)量精確度就會(huì)受到影響。因此要權(quán)衡考慮可維修性和測(cè)量精度這兩個(gè)因素。
熱電偶或熱電阻探頭的全部材料都應(yīng)與可能和它們接觸的流體適應(yīng)。使用裸露元件探頭時(shí)，必須考慮與所測(cè)流體接觸的各部件材料（敏感元件、連接引線、支撐物、局部保護(hù)罩等）的適應(yīng)性，使用熱電偶套管時(shí)，只需要考慮套管的材料。
電阻式熱敏元件在浸入液體及多數(shù)氣體時(shí)，通常是密封的，至少要有涂層，裸露的電阻元件不能浸入導(dǎo)電或污染的流體中，當(dāng)需要其快速響應(yīng)時(shí)，可將它們用于干燥的空氣和有限的幾種氣體及某些液體中。電阻元件如用在停滯的或慢速流動(dòng)的流體中，通常需有某種殼體罩住以進(jìn)行機(jī)械保護(hù)。
當(dāng)管子、導(dǎo)管或容器不能開口或禁止開口，因而不能使用探頭或熱電偶套管時(shí)，可通過在外壁鉗夾或固定一個(gè)表面溫度傳感器的方法進(jìn)和測(cè)量。為了確保合理的測(cè)量精度，傳感器必須與環(huán)境大氣熱隔離并與熱輻射源隔離，而且必須通過傳感器的適當(dāng)設(shè)計(jì)與安裝使壁對(duì)敏感元件的熱傳導(dǎo)達(dá)到到最佳狀態(tài)。
所測(cè)的固體材料可以是金屬的或非金屬的，任何類型的表面溫度傳感器都會(huì)在某種程度上改變被測(cè)物表面或表面下層的材料特性。因此，必須對(duì)傳感器及其安裝方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇以便將這種干擾減到最小程度。理想的傳感器應(yīng)該完全用與所測(cè)固體相同的材料制造并與材料形成一體，這樣測(cè)量點(diǎn)或其周圍的結(jié)構(gòu)特征就不會(huì)以任何方式改變?？捎玫倪@類傳感器有各種各樣，其中包括電阻（薄膜熱電阻、熱敏電阻）型，也包括薄膜和細(xì)導(dǎo)線型的熱電偶。用可埋入的小傳感器或帶螺紋的鑲嵌件進(jìn)行表面玉的溫度測(cè)量，應(yīng)使埋入的傳咸器或鑲嵌件的外緣與所測(cè)材料的外表面平齊。鑲嵌件的材料應(yīng)與所測(cè)的材料相同，至少要非常相似。使用墊圈式傳感器時(shí)，必須注意確保墊圈所能達(dá)到的溫度盡可能接近欲測(cè)溫度。

溫度傳感器的選擇主要是根據(jù)測(cè)量范圍。當(dāng)測(cè)量范圍預(yù)計(jì)在總量程之內(nèi)，可選用鉑電阻傳感器。較窄的量程通常要求傳感器必須具有相當(dāng)高的基本電阻，以便獲得足夠大的電阻變化。熱敏電阻所提供的足夠大的電阻變化使得這些敏感元件非常適用于窄的測(cè)量范圍。如果測(cè)量范圍相當(dāng)大時(shí)，熱電偶更適用。最好將冰點(diǎn)也包括在此范圍內(nèi)，因?yàn)闊犭娕嫉姆侄缺硎且源藴囟葹榛鶞?zhǔn)的。已知范圍內(nèi)的傳感器線性也可作為選擇傳感器的附加條件。
響應(yīng)時(shí)間通常用時(shí)間常數(shù)表示，它是選擇傳感器的另一個(gè)基本依據(jù)。當(dāng)要監(jiān)視貯槽中溫度時(shí)，時(shí)間常數(shù)不那么重要。然而當(dāng)使用過程中必須測(cè)量振動(dòng)管中的溫度時(shí)，時(shí)間常數(shù)就成為選擇傳感器的決定因素。珠型熱敏電阻和鎧裝露頭型熱電偶的時(shí)間常數(shù)相當(dāng)小，而浸入式探頭，特別是帶有保護(hù)套管的熱電偶，時(shí)間常數(shù)比較大。
動(dòng)態(tài)溫度的測(cè)量比較復(fù)雜，只有通過反復(fù)測(cè)試，盡量接近地模擬出傳感器使用中經(jīng)常發(fā)生的條件，才能獲得傳感器動(dòng)態(tài)性能的合理近似。