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防爆溫度變送器是通過測量物體的某些參數(shù)隨著溫度的變化而間接測量溫度的。一個好的防爆溫度變送器要有應具備很多條件,比如溫度范圍寬、精度高、響應快、可靠性好、價格低等。防爆溫度變送器有接觸型和非接觸型兩類,接觸型防爆溫度變送器價格低、響應速度慢、結構簡單等特點,非接觸型防爆溫度變送器響應速度快,還可以應該用測量高溫、有腐蝕性的場合。
防爆溫度變送器按原理分有:
一、膨脹式溫度計
膨脹式溫度計是利于物體熱脹冷縮的原理制作而成的,它可以測量大約-200-500攝氏度的物體。常用的體溫計就是這個類型。
二、電阻式防爆溫度變送器
電阻式防爆溫度變送器是利用導體或半導體在溫度場內(nèi),隨著溫度的變化,阻值會改變的原理做成的,我們知道的鉑電阻、銅熱電阻都屬于導體類,半導體類的主要有熱敏電阻。它的測量范圍可達到1000攝氏度。
三、熱電偶防爆溫度變送器
熱電偶工作原理基于熱電效益,把兩種不同的導體組成閉合回路,由于兩點溫度不同,會形成熱電動勢,熱電動勢只與導體材料、溫度有關。熱電偶防爆溫度變送器的測量范圍就比較寬,可以達到-300-2800攝氏度。
四、集成防爆溫度變送器
集成防爆溫度變送器是把感溫元件、放大電路、補償電路等集成在一塊很小芯片上的防爆溫度變送器,它是目前發(fā)展很快的防爆溫度變送器,它的優(yōu)點在于線性度好、響應快、輸出規(guī)范化,缺點在于測量范圍窄,一般在-50-150攝氏度,這主要跟元器件的使用條件有關。
防爆溫度變送器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段;
(1)傳統(tǒng)的分立式防爆溫度變送器(含敏感元件);(2)模擬集成防爆溫度變送器/控制器;(3)智能防爆溫度變送器。
上新型防爆溫度變送器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。在20世紀90年代中期早推出的智能防爆溫度變送器,采用的是8位A/D轉換器,其測溫精度較低,分辨力只能達到1°C。國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能防爆溫度變送器,所用的是9~12位A/D轉換器,分辨力一般可達0.5~0.0625°C。由美國DALLAS半導體公司新研制的DS1624型高分辨力智能防爆溫度變送器,能輸出13位二進制數(shù)據(jù),其分辨力高達0.03125°C,測溫精度為±0.2°C。
為了提高多通道智能防爆溫度變送器的轉換速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉換器。進入21世紀后,智能防爆溫度變送器正朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。目前,的總線技術也實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化,所采用的總線主要有單線(1-Wire)總線、I2C總線、SMBus總線和spI總線。防爆溫度變送器作為從機可通過總線接口與主機進行通信。
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