各种温度测量方案对比VIP专享VIP免费

温度测量方案对比分析一、我们的目标温度测量存在于我们生活与工作的方方面面,我们可以测量单点的温度体现整体坏境温度，也可以测量多点温度，综合反应环境情况。本文针对单点测量的情况进行分析，如何从一点扩展到多点不做讨论。我们针对以热电偶，热电阻，半导体温度传感器为前端，MCU为数据处理核心的电路测量系统。首先分析其基本结构，再人致分析其特点与成本。我们的目标就是得到一个数字的温度信息，比如测量室温是25摄氏度，我们认为在单片机内得到这个温度，算是我们工作完成，至于这个数字如何显示出来，或者通过有线无线传输到云平台之类，如何存储，我们不再进行分析。由于结构的不同，成本会有很人的变化，本文力求给出一个概略的成本范围，方便读者简单判断。（这里成本价格是个参考值，并非绝对值。）二、测温系统的构成我们感知一个点的温度，首先要有个敏感的前端测温部件，这个部件可以是接触式的或非接触式的。当温度变化时，此部件可能产生电压的变化，电阻的变化或者其它信号的变化。之后，我们将这个变化的信号进行调理，变换成我们方便采集的信号，最后将这个信号进行采集，变为一个数字信号。当然某些传感器，尤其是新型的半导体传感器，可能综合了以上一个或几个部分，直接输出了数字温度信息。三、热电偶构成的温度测量系统与成本分析1.基本结构热电偶将坏境温度转换为电压信号，我们将小信号进行放大，数据采集，数据变换,得到一个温度值。整体结构如下：针对以上，热电偶常见有KBEJTSNR类型。信号放人可以自己用模拟电路构建,也可以使用厂家集成电路，很多IC同时集成了信号放人与ADC,有些则集合了ADC与MCUo2.成本分析（1）热电偶根据类型，成本如下：类型最大测温范围（°C）参考价格（元）K银珞-银硅-40-120010-350B钳铐30-钳铐60-1800100-3000E银馅-铜银（康铜）-40-100010-350J铁-铜银（康铜）-40-120010-350T铜-铜银（康铜）-200-40010-350S钳错10-ffl0-1700500-3000N银珞硅-银硅镁-200-1200500-3000R钳错13-ffl0-1800500-3000热电偶根据类型，测温范围，测温精度，产品寿命，反应时间，引线方式，品牌，产地等等因素，价格会有很大差异，以上价格是个概略的参考价格范闱。比如，常见的KJE型热电偶，国产便宜的大约几块钱，多数从几块到二十几块不等，进口产品要200到400不等。（2）电路部分成本估算此部分包扌舌信号放大、ADC、MCU和其它配套成本。如果利用模拟放人电路，自己建立信号放大，人约成本在3元到5元不等，ADC加MCU用最经济的，大约5块以内。整体成本如下:项目价格（元）信号放大3-5ADC+MCU3-5电源电阻电容2-4PCB+焊接生产3-5总成本11-19如果利用集成电路，例如MAX6675,可以方便的实现信号放人和冷端补偿，整体结构会变得简单，稳定性也会增加，成本不会太人变化。另外ADC部分可以采用带有放大能力的IC,比如TI的ADSU18,可以直接将热电偶电压信号转换为数字信号。项目价格（元）信号放人+ADCMAX6675或者ADS11184-8MCU3-4电源电阻电容2-4PCB+焊接生产3・5总成本12-213.举例说明假设我们测量坏境温度，比如仓库温度，空调出风II温度或者室温情况。测量精度不高，误差±1摄氏度。采用K型热电偶，比较经济的测量电路。整体硬件成本人约在16-31兀左右o项目价格（元）热电偶5-10电路11-21总成本16-31再次说明，这里测试就是MCU里有了一个数据，比如坏境是15摄氏度，至于这个数据如何传递，如何展示，这里不讨论。另外成本会和生产量有很人关系。我们这里估算的价格，人约是一次生产500套左右的单价。而且不计算各种开工费。以下的其它成本考虑类同。1.基本结构热电阻将坏境温度转换为电阻信号，我们将电阻信号变换为电压信号，之后数据采集，数据变换，得到一个温度值。整体结构如下：针对以上，热电阻常见有PT100,PT1000,Cu50,NTC,PTC等类型。信号转换可以自己用模拟电路构建，也可以使用厂家集成电路，很多IC同时集成了信号放大与ADC,有些则集合了ADC与MCUo针对热电阻测量，我们也可以采用另外一种结构，将电阻信号变换为时间信号测量。即通过对比参考电阻与被测电阻在同一电容上的放电时间，测量热电阻的阻值，从而测量温度。整体结构如下...