溫度是一個(gè)基本的物理量,自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。高溫壓力傳感器是最早開發(fā),應(yīng)用最廣的一類傳感器。高溫壓力傳感器的市場(chǎng)份額大大超過了其他的傳感器。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)高溫壓力傳感器和集成高溫壓力傳感器。高溫壓力傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)和IC高溫壓力傳感器。IC高溫壓力傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。

 

　　1、接觸式高溫壓力傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸,又稱溫度計(jì)。溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡,從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi),溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。

 

　　2、非接觸式高溫壓力傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸,又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速(瞬

 

　　)對(duì)象的表面溫度,也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制,因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒有限制。對(duì)于1800℃以上的高溫,主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展,輻射測(cè)溫逐漸由可見光向紅外線擴(kuò)展,700℃以下直至常溫都已采用,且分辨率很高。

 

　　智能高溫壓力傳感器發(fā)展的新趨勢(shì)

 

　　進(jìn)入21世紀(jì)后,智能高溫壓力傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。

 

　　1、提高測(cè)溫精度和分辨力在20世紀(jì)90年代中期最早推出的智能高溫壓力傳感器,采用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器,其測(cè)溫精度較低,分辨力只能達(dá)到1℃。目前,國(guó)外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能高溫壓力傳感器,所用的是9~12位A/D轉(zhuǎn)換器,分辨力一般可達(dá)0.5~0.0625℃。

 

　　2、增加測(cè)試功能新型智能高溫壓力傳感器的測(cè)試功能也在不斷增強(qiáng)。智能高溫壓力傳感器正從單通道向多通道的方向發(fā)展,這就為研制和開發(fā)多路溫度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。智能高溫壓力傳感器都具有多種工作模式可供選擇,主要包括單次轉(zhuǎn)換模式、連續(xù)轉(zhuǎn)換模式、待機(jī)模式,有的還增加了低溫極限擴(kuò)展模式,操作非常簡(jiǎn)便。對(duì)某些智能高溫壓力傳感器而言,主機(jī)(外部微處理器或單片機(jī))還可通過相應(yīng)的寄存器來設(shè)定其A/D轉(zhuǎn)換速率,分辨力及最大轉(zhuǎn)換時(shí)間。智能溫度控制器是在智能高溫壓力傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。

 

　　3、可靠性及安全性設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器大多采用積分式或逐次比較式轉(zhuǎn)換技術(shù),其噪聲容限低,抑制混疊噪聲及量化噪聲的能力比較差。新型智能高溫壓力傳感器普遍采用了高性能的Σ-Δ式A/D轉(zhuǎn)換器,它能以很高的采樣速率和很再利用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù),來提高有效分辨力。Σ-Δ式A/D轉(zhuǎn)換器不僅能濾除量化噪聲,而且對(duì)外圍元件的精度要求低。