온도 측정 기술의 특성과 발전 추세?

온도 센서는 온도를 감지하여 사용 가능한 출력 신호로 변환할 수 있는 센서입니다. 온도는 인간의 생존 환경과 밀접한 관련이 있는 물리량으로, 공업 과정의 3 대 매개변수 (유량, 압력, 온도) 중 하나이며 국제단위제 (SI) 중 7 개 기본 물리량 중 하나이다. 온도 측정은 고전적이고 오래된 화제이다. 오랫동안 이 분야는 다양한 온도 측정 요소와 센서를 보급해 왔지만, 오늘날까지 각종 공업 부문, 과학 연구, 의료, 가전제품 등의 광범위한 수요를 충족하기 위해. , 새로운 온도 측정 요소 및 센서, 새로운 온도 측정 방법, 새로운 온도 측정 재료 및 새로운 시장 애플리케이션은 아직 개발 중입니다. 온도를 정확하게 측정하는 것은 쉽지 않다. 예를 들면 온도 측정 요소가 부적절하게 선택되고 측정 방법이 부적절하여 만족스러운 결과를 얻을 수 없다.

관련 부서에 따르면 2009 년 우리나라 센서 매출은 327 억원으로 전체 센서 시장의 14% 를 차지하며 통신전자 제품, 가전제품, 빌딩 자동화, 의료기기, 계기, 자동차 전자 등에 주로 적용됐다.

위생 클립 프로세스 연결이 있는 바이메탈 온도계 TBI 는 위생 응용 프로그램에서 온도 측정을 위해 설계되었습니다.

(출처: baolian 회사)

온도 센서의 특성

이상적인 온도 센서로서 측정 범위가 넓고, 정확도가 높고, 안정성이 우수하며, 시간 이동이 적고, 무게가 가벼우며, 응답이 빠르고, 가격이 낮고, 대량 생산이 가능해야 합니다. 그러나 이 같은 조건을 동시에 충족하는 온도 센서는 없고 각종 온도 센서는 앱에 따라 유연하게 사용해야 한다. 온도 센서마다 특성이 다르기 때문이다.

온도 센서마다 측정 범위와 특성이 다릅니다.

몇 가지 중요한 유형의 온도 센서의 온도 측정 범위와 특성은 표 1 에 나와 있습니다.

표 1, 온도 센서 및 온도 범위 분류 표

온도 측정의 정확성은 측정 방법과 관련이 있습니다.

온도 센서 사용 방법에 따라 일반적으로 접촉식 측정과 비접촉식 측정으로 나뉜다. 두 가지 측정 방법의 특징은 표 2 에 나와 있습니다.

표 2 온도 접촉 측정 및 비접촉 측정 비교

● 온도 측정 요소에 따라 다른 측정 회로를 사용해야 한다.

일반적으로 사용되는 측정 회로에는 세 가지가 있습니다. "저항 온도 측정 요소 측정 회로" 는 비선형 오차 및 열 저항 선이 측정 정밀도에 미치는 영향을 제거하는 것을 고려해야 합니다. "전위 온도 측정 요소의 측정 회로" 는 선형화 및 냉단 보상을 고려해야 하며, 신호 처리 회로는 열 저항보다 복잡합니다. 반도체 통합 온도 센서는 가장 전형적인 전류형 온도 측정 구성 요소입니다. 전원 전압이 변경되고 외부 도체가 변경되면 회로의 출력 전류는 기본적으로 영향을 받지 않으므로 장거리 온도 측정에 적합합니다.

온도 측정의 최신 개발

● 다양한 산업 응용 분야에 적합한 온도 측정 요소 및 센서를 개발합니다.

플루토늄 온도 센서의 두께는 1μm 으로 매우 작은 측정 공간에 배치하여 온도 필드 분포를 측정할 수 있습니다. 응답 시간은 1ms 보다 작고, 열전쌍 와이어의 최소 지름은 25μm 이고, 열전쌍 부피는 1× 10-4mm3 보다 작으며, 질량은1μ보다 작습니다 .....

다색 비색 온도 센서는 측정된 물체의 대략적인 방사율을 실시간으로 얻을 수 있어 방사선 온도 측정의 정확도를 높일 수 있다.

공진식 시음 포크 온도 센서의 온도 해상도는 0.0009 C, 정확도는 0.02 C, 측정 범위는-200 ~ 260 C, 선형도는 0. 1 ~ 0.05% 에 달한다.

Z 구성요소로 구성된 새로운 온도 제어 장치는 회로 구조가 간단하고 정확도가 높으며 속도가 빠르며 전력 소비량이 낮고 비용이 낮은 특징을 가지고 있습니다.

통합 온도 센서는 확산 실리콘 공정을 사용하여 일관성이 좋고 감도가11.3/℃로 대량 생산에 적합합니다.

W-Re 온도 센서는 W-Re 열전쌍으로 만든 고온 센서로, 최대 온도 2300 C 를 감지할 수 있으며 복원성, 불활성, 진공, 방사능 등의 환경에서 고온측정에 적합합니다.

스마트 온도 센서는 MEMS 기술을 사용하여 일반적인 온도 측정 요소, 신호 조절 회로 및 디지털 버스 인터페이스가 있는 마이크로프로세서를 하나로 결합하여 지능형 온도 센서 시스템을 형성합니다.

● 온도 측정 기술은 "유선" 에서 "무선" 으로 발전했습니다.

전통적인 온도 측정은 일반적으로 케이블 유선 연결을 사용하지만, 회전이나 움직이는 물체의 온도 측정, 열악한 환경에서 사람이 접근할 수 없는 곳, 케이블이 적합하지 않은 환경, 지능형 온도 센서가 적용됨에 따라 케이블 비용을 절감할 수 있는 관점에서 온도 측정 기술은 "유선" 에서 "무선" 으로 발전하기 시작합니다.

패시브 표면 탄성파 공진기를 이용한 무선 온도 측정 가상 기기 시스템은 신호 처리 방법 및 피드백 제어를 도입하여 시스템 비용을 절감하고 측정 정확도와 측정 거리를 높였습니다. 범용 컴퓨터 플랫폼 및 데이터 I/O 보드와 함께 소프트웨어 유연성 제어를 통해 다양한 환경 및 측정 프로세스에 따라 측정 매개변수를 자동으로 조정하여 어댑티브 테스트를 수행할 수 있습니다. 송신 전력이 100mW 인 경우 공진 주파수 반복 측정의 불확실성은 약 0.09kHz 이고 3m 에서 온도 감도의 불확실성은 약 0.1C 입니다.

에어컨 온도 및 습도 센서 시스템. 이 시스템은 호스트와 내선의 두 부분으로 구성되어 있다. 내선은 내장형 온습도 센서에서 측정한 데이터를 주기적으로 무선으로 호스트로 전송합니다. 호스트는 출력 장치를 통해 전기 신호로 변환하여 제어 장치로 전송합니다. 내선은 배터리 전원을 사용하므로 어느 곳에나 놓을 수 있어 신호 무선 전송을 제어할 수 있어 편리합니다.

현장에 설치된 센서에서 측정한 데이터의 경우 무선 순찰 시스템은 순찰자가 현장에 가서 눈시울이나 기록을 하는 대신 무선 데이터 수집 시스템을 통해 무선 전송 방식의 센서를 무선으로 순찰합니다. 이런 검사 시스템은 위험한 장소와 높은 곳의 검사에 매우 편리할 것이다.

열전쌍 길이를 늘리는 방법은 심부 온도 측정에 사용할 수 있지만 사용하기가 매우 불편합니다. 히터, 금속 프레임, 단열재 및 온도 측정 요소 (예: 서미스터) 로 구성된 특수 심부 온도 측정 장치를 사용할 수 있습니다. 원리는 히터 표면에서 온도 그라데이션을 제거하고 표면 온도를 측정하여 깊은 온도를 알 수 있다는 것이다.

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