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传感器是一种测量装置,是采集对象与信息系统的接口,是系统感知、获取与检测信息的窗口。它能感受或响应规定的被测量,并按照一定规律转换成可用信号输出,以满足信息的转换、处理、存储、记录、显示和控制等要求。温度传感器是应用最广的传感器之一,从空调、冰箱、电饭煲等家电产品直至PC机、自动化设备等,都需要具有温度传感功能的器件。就温度传感器而言,用不同的材料和工艺可以生产出性能各异的多种温度传感器,以满足各不相同的需要。
本文首先介绍了温度传感器的工作原理、种类及几种常见的温度传感器,随后重点说明了我们自行研制的锑化铟—铟薄膜电阻温度传感器。基于对锑化铟—铟的电磁特性、光电特性的理论分析,以及对锑化铟—铟电阻的电阻—温度特性的测试和分析,本文重点阐明了锑化铟.铟薄膜电阻温度传感器的工作原理,并据此首次设计锑化铟—薄膜电阻温度传感器的信号处理电路,包括信号采集电路,信号放大电路、稳压电源电路等。最后,我们介绍锑化铟—铟薄膜电阻温度开关的设计与研究,并对其灵敏度、重复性、稳定性进行检测,获得了创新性的成果,以往未见有这方面的报道。
实验证明锑化铟—铟温度开关具有很好的温度特性,其温度特性与热敏电阻NTC极为相近:用InSb—In电阻材料制作的温控器具有灵敏度高、控温范围宽的优点,在低温区其灵敏度可以高达30mV/℃以上,常温下也可达到23 mV/℃左右;重复性能好,其重复性(δk)大约在0.05~0.07之间;另外它还具有稳定性强、可靠性好、受环境因素影响小,结构简单紧凑,价格低廉、对材料要求低等诸多优点,是一种值得推广应用的新型材料温度开关。