温度传感器如何实现温度测量?
21ic 2024-06-21

温度传感器的使用为温度的测量提供了一大助力,现实生活中,温度传感器更是随处可见,比如家里的空调。为了增进大家对温度传感器的认识,本文将对温度传感器的发展状况、温度传感器的应用领域以及冷却液温度传感器予以介绍。如果你对温度传感器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。


一、温度传感器发展状况

近年来,我国工业现代化的进程和电子信息产业连续的高速增长,带动了传感器市场的快速上升。温度传感器作为传感器中的重要一类,占整个传感器总需求量的40%以上。温度传感器是利用NTC的阻值随温度变化的特性,将非电学的物理量转换为电学量,从而可以进行温度精确测量与自动控制的半导体器件。温度传感器用途十分广阔,可用作温度测量与控制、温度补偿、流速、流量和风速测定、液位指示、温度测量、紫外光和红外光测量、微波功率测量等而被广泛的应用于彩电、电脑彩色显示器、切换式电源、热水器、电冰箱、厨房设备、空调、汽车等领域。近年来汽车电子、消费电子行业的快速增长带动了我国温度传感器需求的快速增长。

二、温度传感器应用领域

温度传感器 是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下,本世纪相继 开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。

两种不同材质的导体,如在某点互相连接在一起,对这个连接点加热,在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关,和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现,如果精确测量这个电位差,再测出不 加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体,所以称之为“热电偶”。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度 也各不相同。

热电偶传感器有自己的优点和缺陷,它灵敏度比较低,容易受到环境干扰信号的影响,也容易受到前置放大器温度漂移的影响,因此不适合测量微小的温度变化。

三、冷却液温度传感器

(一)冷却液温度传感器结构

冷却液温度传感器为负温度系数电阻计NTC,内部是由一个半导体热敏电阻构成,它具有负温度系数NTC。

当发动机冷却液温度逐渐升高时,热敏电阻的阻值将逐渐下降,相反则增大,结果发动机冷却液温度发生变化时传感器的输出电压也相应变化。

冷却液温度传感器的作用是根据发动机水温,给电子扇继电器一个信号,让它接通电子扇电路而工作,而电子扇有低速挡和高速挡,发动机热,电子扇就转快些,就是开高挡。坏了,电子扇会一直转,维持在一种转动状况(低速挡),所以很容易水温就高,严重的时候就会散热不良,水温警告灯亮。

ECU搜不到冷却液温度传感器的正常信号时,为维持发动机运转,发动机ECU便执行安全保险功能。这时,发动机ECU取其存储器中储存的冷却液温度代用值(80℃~90℃)作为冷却液温度值。

(二)冷却液温度传感器的特性

冷却液温度传感器为负温度系数电阻计NTC,随着温度的升高,其电阻值会下降。DME通过测量其电压值,可以计算出电阻的大小,从而推算出冷却液温度。冷却液温度传感器有2个PIN脚,PIN1为信号线,PIN2为搭铁线。

(三)冷却液温度传感器功能

冷却液温度传感器用于检测发动机冷却液的温度,并将此信号输送到发动机的电子控制元件(ECU),根据该信号对喷射时间、点火时刻和怠速转速等进行相应调节,同时也可作为其他控制系统的控制信号。发动机冷却液温度传感器失效的影响如下。

①当冷却液温度传感器出现故障时,将有故障记忆,发动机不能准确计算出喷油量;发动机会抖动或冒黑烟,发动机的动力性和经济性将受到影响。

②发动机不能准确计算出怠速理论转速,发动机怠速会不稳。

③当发动机冷却液温度传感器出现断路或短路故障时,电子扇会高速转动。

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