無線測溫傳感器的幾種測溫原理分析

a.熱敏電阻

　熱敏電阻利用熱敏電阻測溫的傳感器，其原理是熱敏電阻的阻值會隨溫度的變化而改變，通過阻值的大小來反映溫度。這種傳感器其優(yōu)點是靈敏度高（因為熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)大，阻值隨溫度改變的變化明顯）。缺點是由于熱敏電阻阻值與溫度的線性關(guān)系較差，直接測量的精度低，必須通過運算補償才能得到較準確的測量值。電阻元件易老化，使用壽命短，精度及穩(wěn)定性隨使用變差。其無線是體現(xiàn)在通訊方式上，通過傳感器內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號無線發(fā)送出。

　　b.PN結(jié)

　　采用PN結(jié)作為測溫元件的無線溫度傳感器，其原理是PN結(jié)的壓降隨溫度的變化而改變，施加恒定電流，通過輸出電壓的大小來反映溫度。其壓降與溫度的關(guān)系幾乎為線性，精度高，但靈敏度相對熱敏電阻要低，反應(yīng)時間比熱敏電阻長。半導(dǎo)體元件不易老化，使用壽命較長，可靠性高。其無線同樣是體現(xiàn)在通訊方式上。

　　c.紅外熱輻射

　　紅外傳感器采用紅外技術(shù)的無線溫度傳感器，測溫原理與常見的紅外點溫槍基本類似——任何高于零度的物體都在發(fā)射出輻射能，輻射能的強度與物體溫度有著密切關(guān)系，傳感器探測物體發(fā)出的紅外輻射，將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，通過校準運算zui終得到被測物體表面的溫度。數(shù)據(jù)進一步通過傳輸模塊無線發(fā)射出。紅外傳感器測溫反應(yīng)靈敏度*，測溫范圍遠大于其他幾種，且非接觸式測溫使得探頭使用壽命更長，對被測點無影響。但紅外測溫對空間要求較高，探頭與被測表面必須無任何阻擋，且探頭與被測表面間距受傳感器距離比率（D:S）的限制，安裝部位的選擇不易。

　　以上三類無線溫度傳感器都需要電源模塊供電（電池或感應(yīng)取電，本文不對供電方式作討論或比較）。

　　d.聲表面波

　　基于聲表面波的無線溫度傳感器則與其他類別有較大區(qū)別。首先，其zui大的特點就是傳感器本身不需要電源；其次，其無線并不是僅僅體現(xiàn)在通訊方式上，同時也體現(xiàn)在測溫原理上。聲表面波無線溫度傳感器是由天線、叉指換能器、反射柵以及壓電基片組成，與其他傳感器截然不同。其測溫的原理是，傳播在壓電基片表面的聲表面波，其波長和波速會隨基片表面或內(nèi)部相關(guān)因素（包括溫度）的改變而變化。由對應(yīng)的接收器發(fā)出無線激勵信號，信號輸入傳感器的壓電基片激起聲表面波，不同溫度下，傳感器輸出不同的信號，信號再由接收器接收，經(jīng)過調(diào)解獲取溫度值。聲表面波傳感器體積小，不需要電源，傳感器成本低是其主要的優(yōu)勢。但正由于無源，傳感器需要接收采集器發(fā)出的激勵信號，這種激勵信號的有效無線傳輸距離很短；另一方面，由于被測設(shè)備的震動產(chǎn)生位移，導(dǎo)致聲表面波的相位等發(fā)生變化，測溫的精度有所下降。