温度传感器封装铂薄膜元件定制封装可提高温度传感器精度

发布时间：2024-10-07 07:10:29

铂薄膜元件定制封装可提高温度传感器精度

温度传感器是应用最广泛的测量元件之一。随着技术的进步以及工业过程的日趋复杂，在众多行业中温度传感精度将变得越来越苛刻。

其中RTD，电阻温度探测器通常由高纯铂金属制成。它们的电阻与温度有直接和可重复的关系。RTD铂温度传感器具有长期稳定性和宽温度范围内的严格公差。它们用于各种电子仪器，白色家电，暖通空调，能源发电行业和机械控制。RTD的工作温度高于陶瓷热敏电阻，与热敏电阻相比，从一度到下一度的变化很小。

TE已经能够为各种应用提供关键的温度传感解决方案。为了继续满足客户的需求，TE现正为电阻温度检测器铂薄膜元件提供定制封装，它在要求快速和精确反馈以及能源效率和稳定性的苛刻应用中提供更高精确和更稳定的性能。凭借全球可互换的插入式元件，TE能够为各种应用设计和开发带有定制包装的探针和组件，以满足客户的规格要求。

特点介绍

高精确和高稳定

铂薄膜元件的电阻以线性方式调节温度变化，在极端环境中提供精确、稳定的测量，在0°C精度范围从±0.1K到±0.6K。这些元件具有坚固的玻璃结构，最大限度地减少现场故障和更换需求。

如何选择？

在确定 RTD 元件类型时，首先要考虑用于读取传感器的仪器。选择与仪器的传感器输入兼容的元件类型。到目前为止，最常用的 RTD 是 100 欧姆铂，温度系数为 0.00385。

元件类型基极电阻（欧姆）TCR（欧姆/欧姆/°C）

铂0°C 下 100 欧姆.00385

铂0°C 下 100 欧姆.00392

铂0°C 下 100 欧姆.00375

镍0°C 下 120 欧姆.00672

铜25°C 下 10 欧姆.00427

此外，精确度是基极电阻公差（校准温度下的电阻公差）和电阻公差温度系数（特征斜率公差）的组合。任何高于或低于此温度的温度都将具有更宽的公差带或更低的精确度（见下图）。最常用的校准温度为 0°C。

更大的工作温度

RTD提供在高温下的稳定性和低漂移的寿命，设计承受温度从-200°C到+600°C。具体的温度范围取决于铅丝的精度等级和类型。镀金镍铅丝可用于高温操作和焊接应用，而银铅丝可用于低温操作和涉及焊接的应用。

紧凑的设计

铂薄膜元件外形小，质量小，适用于温度变化快的应用。它的外形尺寸有四种标准尺寸，便于在各种外壳样式中进行封装。这些元件提供了快速响应，以提高效率，根据DIN EN 60751提供不同的精度等级。

传感器连接

RTD 传感器有多种不同的引线配置可供选择。最常用的配置是单元件三引线配置。可用引线配置的原理图如下所示：

双线传感器通常用于精确度不重要的应用。双线配置可实现最简单的测量技术，但由于传感器引线的电阻，存在固有的不准确性。在双线配置中，无法直接补偿导致电阻测量偏移量增加的引线电阻。

三线传感器带有补偿回路，可在测量时剔除引线电阻。使用此配置，控制器/测量设备可进行两次测量。第一次测量时，测量传感器和连接引线的总电阻。第二次测量时，测量补偿回路电阻的电阻。通过从总电阻中减去补偿回路电阻，即可确定实际净电阻。三线传感器是最常用的配置，它将精确度和便利性很好地结合在一起。

四线传感器配置和测量技术可在不受引线影响的情况下测量传感器电阻。虽然这种技术的精确度更高，但许多工业控制器/测量设备无法实现真正的四线测量。

技术讲解：一种非接触式热释电红外测温传感器

由于医学发展的需要，在很多情况下，一般的温度计已经满足不了快速而又准确的测温要求，例如车站和机场等人口密度较大的地方。因此，为了适应医学发展的需要，有效地进行特殊环境下的温度测量，从而有力地预防和控制诸如非典、新冠病毒之类的特殊疾病的传播，急需设计一种测温速度快、准确率高的测温仪 。

人体主要辐射波长在9～10um的红外线，通过对人体自身辐射红外能量的测量，便能准确地测定人体表面温度。由于该波长范围内的光线不被空气所吸收，因而可利用人体辐射的红外能量精确地测量人体表面温度。

人体的红外辐射特性与其表面温度有着十分密切的关系，因此，通过对人体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定人体表面温度。红外温度测量技术的最大优点是测试速度快，1S以内可测试完毕。 由于其只接收人体对外发射的红外辐射，没有任何其他物理和化学因素作用于人体，所以对人体无任何害处。

非接触式热释电红外测温仪是利用热释电效应 工作的一种新型红外测温仪。与其他传统测温仪相比，具有不需制冷、能在室温下工作和光谱响应宽等优点，且灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强。

热释电红外测温传感器的基本结构组成类似电容器的构造。制作时，热释电敏感元、输入电阻器、第一级JFET通常被封装在一个管壳内，成为不可分割的整体，并在垂直极化轴的方向上把具有热释电效应的材料切成薄片，再研磨成厚度为5～50um的极薄片，在两面蒸镀上电极，其中吸收层上方的硅窗口材料只允许特定波段的红外辐射入射到吸收层，而热释电材料则应被悬空装配或贴在绝缘衬底上以遏制热传导。