幾種無線測溫傳感器測溫原理

　　無線測溫系統(tǒng)在電力系統(tǒng)開關(guān)柜中投入應(yīng)用已有多年，而在這幾年間，陸續(xù)出現(xiàn)了多種類型的無線溫度傳感器。對于究竟哪一種傳感器更適合開關(guān)柜內(nèi)部使用并未有一個明確標(biāo)準(zhǔn)。在此，我們對現(xiàn)今常見的無線溫度傳感器依據(jù)測溫原理進行分類以及對各種類型的特點進行一次客觀的闡述。

　　依據(jù)測溫的原理，應(yīng)用于開關(guān)柜無線測溫的無線溫度傳感器主要可分為四類。一類是利用熱敏電阻的溫度特性接觸式測溫的傳感器；第二類是利用半導(dǎo)體材料（PN結(jié)）的溫度特性，接觸式測溫的傳感器；第三類是利用紅外熱輻射技術(shù)，傳感器采用紅外探頭，非接觸式測溫；第四類是利用壓電晶體，采用聲表面波技術(shù)無源接觸式測溫的傳感器

　　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(zhǔn)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(zhǔn)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)靈敏度極高，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。

　　無線測溫傳感器組成

　　無線測溫傳感器由鋰電池、MCU、溫度傳感器、RF模塊四部分組成 ，采用全數(shù)字方式工作。它安裝在高電壓設(shè)備上，等電位測量設(shè)備溫度。無線測溫傳感器把溫度信號通過無線的方式傳送給無線匯聚終端，無線匯聚終端可以接收多個無線傳感器的數(shù)據(jù)，并通過有線通訊的方式，把全部溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給計算機溫度預(yù)警系統(tǒng)。

　　無線測溫傳感器應(yīng)用

　　目前無線溫度傳感器主要應(yīng)用于大型糧倉、藥品庫以及大型實驗室，下面小編就來為大家具體介紹一下無線溫度傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域吧

　　由于糧食在存放過程中，會緩緩釋放熱量，這就導(dǎo)致糧食內(nèi)部溫度慢慢上升，假如不能及時了解內(nèi)層糧食的溫度變化，這將會帶來很大損失。如果此時用普通的溫度傳感器來進行測溫，不但需要大量布線，而且安裝也會有很大的不方便。而采用無線溫度傳感器，就會省去這些麻煩，無線溫度傳感器完全可以省去大量的人力，也不必時時檢查，如果將其與通風(fēng)設(shè)備連接，在無線溫度傳感器感應(yīng)到溫度參數(shù)超出預(yù)先設(shè)定值的時候，便自動啟動相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)備，來進行降溫。對于大規(guī)模的糧食倉庫來說，只需要很少的人手，就可以隨時檢查到倉庫各個位置的溫度情況，大大節(jié)約了人力成本。

　　1.實驗室

　　在一些高科技的實驗室里面，不僅要求無塵環(huán)境，對于溫度的要求也非常精準(zhǔn)，如果使用傳統(tǒng)的溫度傳感器，同樣需要人力來進行操作，往往也很難做到精確控制。而使用無線溫度傳感器，事先設(shè)定溫濕度范圍，自動觸發(fā)制冷器以及通風(fēng)系統(tǒng)，就可以將溫濕度完美地控制在所需范圍之內(nèi)。

　　2.藥品庫

　　藥品庫的溫度我們也需要很好的掌握，因為藥品一旦溫度過高就會容易變質(zhì)，如果變質(zhì)的藥品賣出去，這將危害人的身體健康。此時，如果采用人力進行溫度調(diào)控的話，往往會造成不必要的資源浪費。采用無線溫度傳感器，便可以針對不同要求的物品進行溫濕度調(diào)控，無需消耗多少人力資源。