一,温度传感器现状及分类、概况
温度传感器是传感器中使用量前三的传感器。温度传感器是用于测量物体冷热程度的设备,通过电信号提供温度测量。
根据测量方式,温度传感器主要分为接触式和非接触式两大类。
接触式温度传感器需要与被测对象物理接触,通过传导或对流达到热平衡,从而直接表示被测对象的温度。常见的包括热电偶、热电阻、热敏电阻等。
非接触式温度传感器则通过热辐射来监测温度变化,数字红外温度传感器以其反应速度快(默认300ms,可设置到125ms,另有超快速20ms产品),适用于测量运动物体、小目标、快速反馈温度值、其他接触式温度传感器不适合使用的场景。
我们在这里讨论的是接触式温度传感器包括热电偶、热电阻(铂电阻)等。
本次测试的产品是厨具(锅具)。我们对接触式温度传感器NTC和我司的数字红外温度传感器进行对比。
客户试用数字红外温度传感器的原因是大功率电磁炉(3KW及以上)加热灶具时,锅具的温度上升很快,NTC无法快速反馈温度变化。
另外,还有传统电磁炉,NTC无法直接接触灶具进行测温,数字红外温度传感器则可以解决这个问题。
二,遇到的问题及分析
接触式温度传感器是通过热传导方式检测温度,这就有一个“均温”的过程,如果贴合不紧密,就会严重影响测试的结果。
在实际的测试中,很多测试者会用导热胶固定传感器,但这种方式实际上是不合适的,因为在点胶时,有很大概率可能会产生有气泡,气泡会影响“均温”的过程--因为空气是热的不良导体。在我们的实际测试中,我们发现温度差会到10℃左右。当然,我们认为导热胶的粘贴操作精细度会影响这个温度值。也就是说,不同的人,不同的环境,甚至同样的人,同样的环境,不同时间的测试,都会影响这个测试结果。
在此次测试中,我们还使用一台手持式接触式温度传感器作为交叉验证,结果发现温度的误差更大,这个跟被测量物体表面的平整度,传感器和被测量物体的贴合紧密度有直接关系。
在一个资深做接触式的温度传感器的朋友友情提示下,我们使用高温贴纸把传感器(铂电阻)紧贴在被测量物体上,再使用一个非金属材料把传感器顶紧,千万不能用“手”或者金属材料去顶。不能用手,除了烫之外,还因为人手是有温度的,手的温度也会干扰传感器的测量值。不能使用金属材料,因为金属材料也会导热、散热,也一样会影响传感器的测量值和精度。
另外,由于铂电阻有正反面,贴不同的面到被测量物体上,也会对测量温度值有影响,只是影响不像其他因素明显、直接。另外,联想到以前一些使用NTC测温的客户提到的“热干扰”,这个干扰大概率是NTC线束部分被加热所导致的 。
为了防止我们数字红外温度传感器的误差,特意用恒温水槽和恒温油槽,对我司传感器的精准度进行验证。
在此次试验中,我司的传感器温度曲线和接触式传感器的温度曲线一致,并不存在降温的时候突降的情况。
三,解决方案
在我们和众多不同行业、不同应用的客户沟通中,客户们提到的集中的痛点是接触式温度传感器:A,温度显示的迟滞性;B,大批量生产中一致性难以控制;C,脱落风险大;
数字红外温度传感器大家反映的难点是:A,不知道如何使用;B,老是测不准;C,其他影响因素。
实际上,数字红外温度传感器受周边环境影响较大,包括环境温、风、雾、油污等等,所以,我们希望客户在项目预研阶段就能和我们沟通,最迟在结构设计开始时就能参与。
作为数字红外温度传感器的从业者,深深知道数字红外温度传感器研发的困难,甚至就在2-3年前,占据绝对份额的还是欧美品牌,国产品牌市场份额非常低。正是有了我们(GoodTek)的努力,结束了国外品牌随意涨价、交付周期非常长(40-50周),反馈速度慢等缺点。
我们愿意和国内不同行业、不同应用的客户进行讨论、研究,共同推动数字红外温度传感器在不同产品上的应用。