鄭松青

工業(yè)上，我們較熟悉的溫度測量主要有以下幾種接觸性測量方法：

1、熱電阻(RTD)：RTD導(dǎo)線為純材料，通常為鉑、鎳或銅，常見的型號(hào)有Pt100、Pt500、Pt1000、Cu50、Cu100等。

2、熱電偶(TU)：因使用不同的金屬材料，熱電偶有多種類型，使用最廣泛的是K、E、N型熱電偶。

3、熱敏電阻：又分為負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 熱敏電阻、正溫度系數(shù) (PTC) 熱敏電阻，如NTC-MF52AT10K。

4、基于半導(dǎo)體的集成電路 (IC)：又分為模擬輸出溫度傳感器、數(shù)字輸出溫度傳感器，如DS18B20。

根據(jù)現(xiàn)場工況、溫度范圍，測量精度選擇不同的測量方法。這些接觸式的測溫方法都需要把溫度傳感器插入到被測介質(zhì)中去測量溫度。這種接觸式測量常常可以得到較高的測量精度，但它也帶來一些明顯缺點(diǎn)，那就是響應(yīng)速度較慢，且傳感器易受被測介質(zhì)的腐蝕。下面兩圖展示了熱電阻(PT1000)測溫時(shí)，溫升與溫降時(shí)熱電阻阻值的變化曲線。從曲線上很明顯的就能看出，熱電阻測溫時(shí)有明顯的滯后性，特別是在溫度下降時(shí)有超過10分鐘以上的滯后。

為了克服接觸式測溫響應(yīng)速度慢的缺點(diǎn)，現(xiàn)在就來簡單介紹一下紅外線測溫。紅外線測溫是一種非接觸式的測溫方法，它具有的響應(yīng)速度快的這個(gè)特點(diǎn)，正好是工業(yè)溫度測量很好的一個(gè)補(bǔ)充，在某些需要根據(jù)介質(zhì)溫度變化來快速調(diào)控的現(xiàn)場尤為適合。

紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，溫度在絕對零度以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。紅外線的波長在0.76～1000μm之間，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量。溫度越高，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大；反之，輻射的能量愈小。通過紅外探測感應(yīng)元件將物體輻射的能量信號(hào)接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后對這個(gè)微弱的電信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、校準(zhǔn)等處理后就能輸出與物體輻射能量相對應(yīng)的溫度值。

紅外溫度感應(yīng)芯片常用的有MLX90614，它在TO-39封裝里同時(shí)集成了紅外熱電堆感應(yīng)器和信號(hào)調(diào)節(jié)芯片，內(nèi)部還集成了低噪聲放大器、17位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理單元，非常適合用來做紅外測溫設(shè)備的感應(yīng)芯片。

紅外線測溫技術(shù)是一種基于物體發(fā)射和吸收紅外輻射能量的非接觸式溫度測量方法。它能通過感應(yīng)元件接收物體發(fā)射的紅外輻射能量，并經(jīng)過信號(hào)處理和算法來計(jì)算物體的表面溫度。紅外線測溫技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、消防、電力等領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測、故障診斷、流行病篩查、消防安全等目的。該技術(shù)具有非接觸、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，為各行各業(yè)提供了一種有效便捷有效的測量解決方案。