如何決定一個溫度傳感器功能和性能要求？
使用以下特性來定義您的溫度傳感器功能和性能。這些適用于所有類型的溫度傳感器，但有一些警告和特殊情況。在選擇傳感器時，要了解每個特性對您的測量的影響，一定要選擇與您的項目需求密切相關的傳感器。
溫度范圍
傳感器的溫度范圍定義了傳感器額定安全操作的溫度，并提供準確的測量值。每種類型的熱電偶都有特定的溫度范圍，具體取決于用于制造熱電偶的金屬的特性。RTD提供更小的溫度范圍以換取更好的線性度和精度，而熱敏電阻提供最低的溫度范圍但具有出色的靈敏度。了解傳感器可以暴露的整個溫度范圍有助于防止損壞傳感器，同時確保更好的測量。
線性度
理想的傳感器應該具有完美的線性響應：溫度的單位變化將導致傳感器電壓輸出在整個溫度范圍內的單位變化。然而，實際上，沒有傳感器是完全線性的。圖1提供了本白皮書中研究的三個傳感器的溫度-電壓響應概念。
傳感器溫度對輸出響應
靈敏度
給定傳感器的靈敏度表示給定溫度變化的可測量輸出的百分比變化。與熱電偶等靈敏度較低的傳感器相比，靈敏度較高的傳感器（例如熱敏電阻）可以更容易地檢測到溫度的微小變化。然而，這種靈敏度是以犧牲線性為代價的。在為您測量的溫度確定理想的傳感器選擇時，這可能是一個重要因素。如果您打算在較小的溫度范圍內捕獲度數變化的一小部分，則熱敏電阻或RTD更為理想。為了在更寬的溫度范圍內捕捉更大的溫度變化，熱電偶可能就足夠了。圖2顯示了電壓的相對概念。
各種溫度傳感器類型的靈敏度
響應時間
響應時間是測量傳感器響應溫度變化所需的時間。許多因素會導致響應時間增加或減少。例如，較大的RTD或熱敏電阻的響應時間比較小的要慢。作為這一缺點和不良熱分流的交換，較大的RTD或熱敏電阻不太容易出現自熱錯誤。同樣，未接地的熱電偶結提供較慢的響應時間以換取電氣隔離。圖3顯示了未接地和接地熱電偶之間響應時間的相對差異。
接地和未接地熱電偶的響應時間
穩定
溫度傳感器的穩定性表明其在給定溫度下保持一致輸出的能力。材料在給定傳感器的穩定性中起著關鍵作用。出于這個原因并確保低反應性，RTD通常由鉑制成。然而，鉑鍵合基板長時間暴露在高溫下可能會變形，這會導致額外的和意外的應變，從而導致測量電阻的變化。
準確性
與任何測量應用一樣，了解您的精度需求對于確保可靠的結果至關重要。您的傳感器和測量硬件選擇對絕對測量精度起著重要作用，但較小的細節，例如接線、與其他設備的相對接近程度、屏蔽和接地，也會影響精度。選擇傳感器時，請注意規定的公差和任何可能影響規格的因素（例如，長時間暴露在高溫下）。還要小心選擇具有相似精度的傳感器和測量設備。緊公差RTD的成本更高，但如果您使用低質量的測量設備，您可能無法獲得額外的精度。
耐用性
為了確保您的溫度傳感器在您的應用程序中保持正常運行，您需要了解它們的部署環境。一些傳感器（例如熱電偶）由于其結構而在本質上更耐用。但是，為特定熱電偶選擇的金屬具有不同的耐腐蝕性。此外，封裝在隔離礦物和保護性金屬護套中的傳感器隨著時間的推移更耐磨損和腐蝕，但成本更高，靈敏度更低。您還應該注意，不同的傳感器配置可能有特殊的安裝要求，以確保強大的物理和熱連接。
成本
與項目的任何方面一樣，成本可能是一個關鍵的限制因素。例如，在高通道數應用中，與熱電偶相比成本的相對增加可能超過RTD的線性優勢。在考慮系統總成本時，還必須考慮布線、安裝和信號調節的額外成本。
信號調理要求
每種類型的溫度傳感器都需要一定程度的信號調理，以充分收集和數字化測量信號進行處理。您選擇的測量硬件在確保準確測量方面與傳感器一樣重要，并且可以減輕或加劇每種傳感器類型的缺點。這些信號調理功能包括：
·放大
·冷端補償（僅限熱電偶）
·過濾
·勵磁（僅限RTD和熱敏電阻）
·偏移誤差調整
·縮放到溫度單位
·引線電阻校正
·通道間隔離
·開路熱電偶檢測（僅限熱電偶）
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