影响测温精度的因素
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对于物体表面温度的测量来说,影响测温精度的因素主要有以下几个因素:
1) 元器件的温度系数误差
温敏元件的输出特性和温度有特定关系,也就是温度系数。但任意两个元件的温度系数总有所差异。测温系统一般以平均温度系数为准。所以高精度测温元件一般要求温度系数有良好的线性度和一致性,对于材料选取和加工工艺的要求就更高。
2) 热阻
可以分为封装材料热阻和接触热阻两部分。传感器的封装、温敏元件的封装都会阻碍热传导,即便是以铜铝材料作为封装材料也会引入一定热阻。
另外,传感器与被测物间的接触面也引入热阻,这占了热阻的大部分。看似平整光洁的表面,相互接触仍会有缝隙存在。在显微镜下观察,两个接触面实际上只有少数几个点相接触。这也是为什么电脑CPU的散热片要涂抹导热硅脂的原因。
3) 环境温度
对于表面测温来说,传感器的一侧与被测物相连,另一侧则处于环境温度下。若环境温度与被测物温度相差较大,对测温精度就会有影响。如果深入到被测物内部测温,就可以避免环境的影响。这也是为什么人体测温要选择腋下和口腔的原因。
4) 量化误差
温敏元件输出的都是连续变化的模拟量,变成数字化的温度值的过程同时也引入了误差。要求量化误差越小,所需的系统成本也就越高。
5) 响应时间
温度变化是一个热量传导的过程。温敏元件的温度相对于被测物总会有滞后。如果被测物的温度变化太快,测量误差就越大。影响响应时间的主要是热阻和传感器的储热量。储热量是材料储热率和体积的乘积。所以降低传感器储热量的措施,一是选取储热率小的封装材料,二是减小传感器体积。