红外温度传感器型号 数字红外温度传感器介绍

数字红外温度传感器介绍

引言：传感器未来向小型化，集成化，数字化，智能化发展是必然趋势，红外线测温因其极速非接触的特点，应用场景非常广泛，比如医疗，工业，汽车，家电，智能穿戴等等领域都有其非常强烈的应用需求，当然，精度是衡量数字红外温度传感器好坏的一个非常重要的指标，如果精度误差大就失去选择数字红外温度传感器的意义，这也是很多产品选用红外温度传感器来监测温度的重要考量因素！

本文先介绍红外测温原理，再介绍数字发展趋势，最后介绍当前国内数字红外温度传感器的发展成果。

红外波长图

红外光波长图当物体温度处于绝对零度以上时，因为其内部带电粒子的运动，以不同波长的电磁波形式，向外辐射能量，波长涉及紫外、可见、红外光区。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，红外测温传感器通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

热电堆

热电堆（Thermopile）是一种基于热电效应工作的热电转换器件，它由多对热电偶（Thermocouple）串联而成，利用塞贝克（Seebeck）效应进行工作。塞贝克效应为：由两种不同材料（导体或半导体材料）A、B组成闭合回路，在两个结点处于不同的温度Th和TC时，载流子沿着温度梯度移动，则在该回路中产生热电动势,该现象称为塞贝克效应或热电效应。多对热电偶串联则形成“堆”。

数字红外温度技术发展趋势图：

红外温度传感器数字化发展趋势

温度传感器数字化发展图当前国内数字温度传感器发展成果：

特别介绍谷德科技的GD60914型号数字红外温度传感器，精度可以达到0.1，是首个独立送检并获得计量院检测校准证书的传感器芯片型号，被南方都市报，深圳检测院，行业协会等众多媒体和机构报道。

计量校准证书

温度传感器都有哪些？

温度是生活中最常见的测量变量之一，因此测量它的方法有很多，包括接触式和非接触式。相应的传感器也有很多，今天就来简单分类介绍一下。

1.红外温度传感器

红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在0.76～100μm之间，位于无线电波与可见光之间。任何物体，只要它的温度比零下273.15度高，就无一例外地发射出红外线。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

红外温度传感器可以测量一个点的温度，典型应用就是红外体温枪；也可以做成一个阵列进行红外成像，比如红外热像仪。它们的特点就是非接触式快速测温，在一些不便于接触测温的场合非常适用。

2.热电偶

热电偶是工业中常用的一种温度传感器。它的工作原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。

热电偶按照金属热电极材料的不同可以分为以下几种类型：

热电偶有以下特点：

温度相同时，不同类型的热电偶所产生的热电动势也不同，但这只跟热电极材料有关，与热电偶长度、直径无关。

当热电偶的类型确定后，其热电动势只与热电偶工作端与冷端的温度差有关，如果热电偶冷端温度不变，则热电动势是工作端温度的单值函数。但实际使用时，冷端温度不可能保持不变，因此一般都需要进行冷端补偿，也就是需要一种其它类型的温度传感器测量冷端的温度。很多用于热电偶信号采集的AD芯片已经在内部集成了温度传感器，可以用作冷端补偿。

3.热电阻（RTD）

热电阻（RTD）是一种温度传感器件，通常由铂、镍或铜制成，其中以铂电阻最为常见（PT100/PT1000）。RTD可以采用许多不同的形状，例如绕线，薄膜，它的电阻随温度而线性变化。以PT100为例，其在0℃时阻值为100Ω，温度每增加（减少）1度，阻值增加（减少）0.385Ω。测量范围可达-200℃～+850℃

通过测量阻值即可实现温度测量，常用的方法有恒流法、电压比例法、电桥法等。使用时需要注意流过传感器的电流不宜过大，否则会产生自发热影响测量精度。

4.热敏电阻

热敏电阻也是一种传感器电阻，但与RTD不同的是，它通常采用锰，钴，铀等的陶瓷材料制成，是一种半导体器件。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。它的阻值一般比较大，且与温度的关系是非线性的，一般通过查表法来进行温度测量。

其特点是，在一定范围内灵敏度很高，温度系数比RTD大几十倍，因此可以实现较高分辨率的温度测量。

另外，正温度系数热敏电阻（PTC）根据其特性，还可以用于电路的过流保护。

5.温度传感器芯片

芯片类型的温度传感器可以分为两种：模拟输出和数字输出。模拟输出的一般输出电压或电流信号，与温度成正比，比如AD590，输出电流随温度变化，系数为1 µA/K。LMT90，输出电压信号，系数为+10.0mV/°C 。数字输出最常见的有DS18B20，单总线接口，也有一些I2C、Uart等接口的芯片。

芯片类温度传感器一般是通过PN结的温度特性来实现的，晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时，下降-2mV。利用这种特性再结合信号调理电路封装成芯片。这种传感器的特点是测温范围相对较小，一般在-40℃~125℃左右，精度和分辨率也有限，能满足生活中的普通需求。

结语

上面介绍的是几种常用类型的传感器的特点，后面会对每种传感器的使用方法进行具体的介绍，敬请期待。

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