산업 자동화 및 사물 인터넷 기술의 빠른 개발로온도 센서환경 매개 변수를 감지하기위한 핵심 장치로서 기술 반복 및 시장 응용 프로그램을 계속 심화시킵니다. 현재 시장에는 4 가지 주요 유형의 온도 센서가 있으며 각각 고유 한 기술 특성 및 응용 프로그램 장점이 있습니다.
1. 열전대 : 산업 온도 측정의 초석
열전대는 Seebeck 효과에 기초한 온도를 측정하고, 두 개의 상이한 금속 도체의 접촉에 의해 형성된 열전 전위차를 통한 온도 변화를 반영한다. 그 구조는 열 전극, 절연 슬리브 및 정션 박스로 구성되며 -200 ℃에서 2800 ℃에서 넓은 온도 범위 측정을 지원합니다. 산업 시나리오에서, 열전대는 강철 제련, 석유 화학 물질 등의 용융 금속 온도 측정 및 고온 용광로 모니터링에 널리 사용됩니다. 간단한 구조, 빠른 응답 및 고온 저항으로 인해. K- 타입 열전대와 같은 일반적인 응용 분야는 -200 ℃에서 1300 ℃ 범위에서 ± 1.5 ℃의 측정 정확도를 달성 할 수있다. 출력 열전 전위는 온도에 따라 대략 선형이며 콜드 엔드 보상 기술은 측정 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
2. 저항 온도 감지기 (RTD) : 고정밀 선형 온도 측정 모델
Rtd는 백금, 니켈 및 구리와 같은 금속의 저항과 온도 사이의 선형 관계를 사용하여 온도를 측정합니다. 그 중에서도 백금 저항성 (PT100/PT1000)은 우수한 안정성과 상호 교환 성으로 인해 기상 모니터링 및 의료 장비와 같은 분야에서 첫 번째 선택이되었습니다. PT100을 예를 들어, 저항은 0 ℃에서 100Ω이고 온도가 1 ℃마다 0.385Ω만큼 저항이 변합니다. 일정한 전류 소스 여기 및 4 와이어 측정을 통해 와이어 저항 오차를 제거 할 수 있으며 -200 ℃에서 850 ℃ 범위에서 ± 0.1 ℃의 측정 정확도가 달성 될 수있다. 바이오 제약 산업에서 RTD는 생산 매개 변수의 정확성과 안정성을 보장하기 위해 발효기 및 멸균기와 같은 장비의 온도 폐쇄 루프 제어에 사용됩니다.
3. 서미스터 : 민감한 응답과 비용 최적화의 균형
서미스터는 반도체 재료의 저항 온도 특성에 기초하여 양의 온도 계수 (PTC) 및 음성 온도 계수 (NTC)로 나뉩니다. NTC 서머 스터는 온도의 증가에 따라 저항이 감소한다는 특성으로 인해 -50 ℃에서 300 ℃ 범위에서 고감도 온도 측정을 달성 할 수있다. 일반적인 응용 프로그램에는 소비자 전자 제품의 과열 보호 및 자동차 배터리 관리 시스템이 포함됩니다. 저항 온도 곡선은 비선형이며 Steinhart-Hart 방정식에 의해 수정되어야합니다. PTC 서머 스터는 과전류 보호 특성으로 인해 전력 어댑터, 모터 드라이브 및 기타 시나리오에 널리 사용됩니다. 온도가 임계 값을 초과하면 저항이 급격히 상승하고 회로가 차단되어 안전 보호를 달성합니다.
4. 통합 회로 (IC) 온도 센서 : 소형화 및 지능 융합
IC온도 센서온도에 민감한 요소와 신호 처리 회로를 단일 칩으로 통합하고 PN 접합의 전압-온도 특성을 통해 온도를 측정하십시오. 아날로그 출력 유형 (예 : TMP36)은 -40 ℃에서 125 ℃ 범위에서 10mv/℃의 선형 전압 출력을 제공하고 디지털 출력 유형 (예 : DS18B20)은 단일 버스 인터페이스를 통해 ± 0.5 ℃ 디지털 온도 판독 값을 달성합니다. 작은 크기와 저전력 소비는 웨어러블 장치 및 IoT 터미널의 표준 센서입니다. 예를 들어, DS18B20은 스마트 홈 시스템에서 실시간으로 주변 온도를 모니터링하고 Zigbee 프로토콜을 통해 클라우드에 데이터를 업로드하여 원격 제어 및 에너지 소비 최적화를 지원할 수 있습니다.
기술 진화 및 시장 동향
MEMS 기술 및 AI 알고리즘의 통합으로 온도 센서는 소형화 및 인텔리전스로 이동하고 있습니다. 얇은 필름 열전대 및 나노 RTD 기술은 기존 센서의 크기 제한을 뚫고 기계 학습 알고리즘은 비선형 오류 및 드리프트를 보상하여 측정 정확도를 크게 향상시킵니다. 새로운 에너지 차량 분야에서 통합 온도 센서 어레이는 배터리 모듈의 온도를 실시간으로 모니터링하고 열 관리 시스템으로 밀리 초 레벨 응답을 달성 할 수 있습니다. 의료 건강 분야에서 유연한 IC 온도 센서 패치를 인체 표면에 부착하여 지속적인 비 침습 온도 모니터링을 달성 할 수 있습니다.
미래에는 산업 4.0 및 탄소 중립 목표의 발전으로온도 센서스마트 제조, 에너지 관리 및 기타 분야에서 더 중요한 역할을합니다. 재료 혁신, 프로세스 업그레이드 및 알고리즘 최적화는 센서 성능을 계속 촉진 할 것이며, 5G 및 Edge Computing Technologies의 대중화는 온도 데이터의 실시간 전송 및 지능형 분석을 가속화하여 다양한 산업의 디지털 혁신에 대한 견고한 지원을 제공합니다.