温度传感器的应用
矿山机电谢文通 090732105
摘要：温度传感器主要在汽车上用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。已实用化的产品有热敏电阻式温度传感器（通用型-50~130℃，精度1.5%，响应时间10ms；高温型600~1000℃，精度5%，响应时间10ms）、铁氧体式温度传感器（ON/OFF 型，-40~120℃，精度2.0%）、金属或半导体膜空气温度传感器（-40~150℃，精度2.0%、5%，响应时间20ms）等。
关键字：传感器热电偶热敏电阻
一、感器在汽车上的应用
温度感器的作用是测量发动机的进气,冷却水,燃油等的温度,并把测量结果转换为电信号输送给ECU．对于所有的汽油机电控系统，进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数，而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。
进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中，水温传感器则布置在发动机冷却水路，汽缸盖或机体上上的适当位置．可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式，扩散电阻式，半导体晶体管式，金属芯式，热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型，目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器．
二、温度传感器的类型
温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。
热电偶应用很广泛，因为它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型，它们覆盖非常宽的温度范围，从 200℃到2000℃。它们的特点是：低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移，以及非线性。另外，热电偶需要外部参考端。
RTD精度极高且具有中等线性度。它们特别稳定，并有许多种配置。但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。它们也有很大的TC，且价格昂贵(是热电偶的4～10倍)，并且需要一个外部参考源。拟输出IC温度传感器具有很高的线性度(如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精度(大约1%)、小尺寸和高分辨率。它们的不足之处在于温度范围有限(C55℃～＋150℃)，并且
需要一个外部参考源。
数字输出IC温度传感器带有一个内置参考源，它们的响应速度也相当慢(100 ms 数量级)。虽然它们固有地会自身发热，但可以采用自动关闭和单次转换模式使其在需要测量之前将IC设置为低功耗状态，从而将自身发热降到最低。
敏电阻、RTD和热电偶传感器相比，IC温度传感器具有很高的线性，低系统成本，集成复杂的功能，能够提供一个数字输出，并能够在一个相当有用的范围内进行温度测量。
三、输出IC传感器和数字输出IC传感器之间有什么差别？
IC传感器温度成正比的电压或电流，而数字输出IC传感器通过其内置的ADC 将将传感器的模拟输出转换为数字信号。
IC温度传感器的实际检测是采用一个简单的晶体管p-n结，通过测量其基极-发射极结电压(VBE)检测温度变化。p-n结两端的电压具有大约2 mV/℃的固有温度依赖关系(见图1)。这也被称为二极管温度传感器。通过内置ADC对传感器的模拟输出进行数字化，可以得到其数字输出。
四、总结：由于汽车传感器在汽车电子控制系统中的重要作用和快速增长的市场需求，世界各国对其理论研究、新材料应用和新产品开发都非常重视。未来的汽车用传感器技术，总的发展趋势式微型化、多功能化、集成化和智能化。总之传感器由于其优点在汽车上得到了广泛的应用。
参考文献：王金龙，《传感器与检测技术》，武汉：武汉大学出版社，2009
