传感器定制

热电偶、PTC、NTC、RTD(PT100)全面比较分析

1、工作原理

热电偶是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来,构成一个闭合回路。当两个焊接点之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成电流。热电偶就是基于这种热电效应现象实现测温的。

PTC热敏电阻是指材料具有正温度系数的电阻,即电阻值随着温度升高而增加,通过测量电阻值就可以确定温度。

NTC热敏电阻是指材料具有负温度系数的电阻,即电阻值随着温度升高而减小。

RTD(Resistance Temperature Detectors)是电阻式温度传感器,大多数RTD由纯金属(通常是铂)制成,具有正温度系数,而且电阻与温度之间的曲线基本是线性的。

2、测温范围

热电偶适用于高温范围,可以测量从-270℃到2300℃的温度范围。

PTC和NTC热敏电阻测温范围较窄,一般在-60℃到150℃之间,通常不超过130°C。

RTD测量范围较大,有些RTD可以达到600°C。

3、测量精度

热电偶测温范围广泛,但精度相对较低,通常在±2至±2.5°C之间。

PTC热敏电阻的测温精度一般较低,由于其独特的正温度系数特性,通常用于元件和设备的过热保护电路。

NTC热敏电阻的测温精度较高,一般为0.05 ~ 1.5°C。

RTD(PT100)测温精度也较高,一般为0.1 ~ 1°C。

4、线性度

热电偶的电势差与温度呈非线性关系,需要使用特定的电路和表格进行温度转换和补偿。

PTC热敏电阻的电阻和温度呈近似线性变化,但仍需要设计线性补偿电路。

NTC热敏电阻的非线性也较为明显。

RTD(PT100)的电阻与温度之间的曲线基本是线性的。

5、灵敏度

热电偶对温度变化的响应速度较快,灵敏度较高。

PTC热敏电阻的电阻值随温度变化呈线性或近似线性关系,其温度灵敏度相对较低。

NTC热敏电阻的电阻值随温度变化呈指数级关系,具有较高的温度灵敏度。

RTD(PT100)温度传感器具有较快的响应时间,适用于需要实时温度数据的应用。

6、成本与性价比

一般来说,热电偶的价格高于热敏电阻。这主要是由于热电偶的材料和量程等因素的影响,导致其价格较高。

由于PTC和NTC的测温范围和精度等因素,热敏电阻比RTD的价格要便宜很多。如果NTC和RTD都可以满足应用要求,热敏电阻当然是最佳选择。


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