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監測溫度和採集的感應器種類繁多，從單一房間的溫度監測到複雜的批次過程控制應用，都依賴精準的溫度獲取。電阻溫度計(RTD)、熱電偶、積體電路溫度計(ICTD)、熱敏電阻、紅外線感應器等，是用於以上目的的主要感應器類型。

各式感應器特性及其適用範疇

RTD決定於材料電阻和溫度的關係，它讀數精確(一般可偵測到小數點後2~3位的數據)，具有多種封裝形式。它們一般由鎳、銅及其他金屬製造，但在早期RTD是由鉑製造的，很大程度上是因為鉑的電阻在較寬的溫度區間裡與溫度成線性關係。但是由於鉑的售價昂貴且當溫度超過660°C時不能適用，因為在這個溫度範圍以外鉑的惰性會失效，導致讀數不準確。

RTD需要一個小功率驅動器才能進行操作，且RTD應用性很強，在較大範內它的偵測溫度非常準確、誤差很小。

熱電偶是由雙金屬導體製成的，受熱時產生的電壓與溫度成比例；與RTD相同，熱電偶也常應用於工業設置裡。其種類豐富(B/J/K/R/T等)，提供不同的溫度感應範圍。熱電偶的讀數沒有RTD那麼精確，有時可能高達1度之差。熱電偶和RTD一樣本身極其脆弱，使用時通常附有一根耐用探針。

一般熱電偶價格不貴，但若裝了特殊外殼或裝置，其價格將大大上升。因為熱電偶種類繁多，測溫範圍很廣，最高可達1,800°C，能用在高溫條件下(但值得注意的是，高溫情況下使用需要特殊外殼、包裝或絕熱材料)。

ICTD是常見的通用溫度感應器，其價格不貴，類似雙極電晶體裝置，工作電壓在5~30V之間，由此產生的電流與溫度成線性比例。也和RTD一樣，ICTD低噪音，但比RTD更容易使用，因為其無需電阻測量電路。

ICTD的特點在於其簡易，工業運用偏少，在-50~100°C範圍內溫度測量較準確，例如在HVAC，製冷機和室內溫度監控等應用上。

熱敏電阻工作原理是由電阻調節獲得不同溫度。這樣看來熱敏電阻和RTD的運作原理類似，差別在於前者使用2線互連，對溫度更加敏感，但是一定程度上讀數不準。

此外，電熱調節器所用材料通常是陶瓷或聚合物(而RTD使用純金屬)，這樣使其具有價格上的優勢。熱敏電阻適應於大容量的溫度監測，範圍在-40~200°C，並且允許一定範圍的漂移的場合。

紅外線感應器代表了溫度監控設備中最新前端的儀器。紅外輻射通過監測物體的電磁輻射(也稱熱攝影或高溫測量)來對其進行遠端溫度測定，紅外線感測對快速移動的物體或難以測得高溫易變化的環境有很好的效果，紅外線應用範圍在製造流程中，如對金屬、玻璃、水泥、陶瓷半導體、塑膠、紙類、織物、及塗料層的溫度。

SNAP輸入模組提供整合性解決方案

在決定使用哪一種溫度感測器時，最需注重考慮的是價格、溫度量測所需達到的精度、設備對環境的適用性以及佈線等問題。

例如：對ICTD來說，一般雙絞電纜，最簡單的佈線方案就能使它正常工作，幾千米的佈線也不會造成信號減弱。而相較RTD，則需要3或4線的佈置。對於RTD來說線的規格也同樣重要，直徑必須相配，接合無誤，即使在最佳的條件下，也易受噪音的影響，尤其在線過長的情況下。

熱電偶的應用通常都有嚴格的佈線要求。每種電熱偶有其匹配的線，必須和它的材料組成相搭配。這種專用線價格昂貴，所以在熱電偶應用時，以短程佈線為多。

自動化系統業者針對以上感測器應用研發出一套完整的整合性解決方案：SNAP輸入模組。其特點在於能為所有類型溫度量測設備——RTD、熱電偶、ICTD、熱敏電阻、紅外線監測——提供解決方案。方案包括一套完整的多通道模擬輸入模組，能與以上設備連接用於遠端監控和數據採集。

更值得注意的是，其I/O模組有多種構造，從雙通道到八通道一應俱全。八通道的模組是需要多通道溫度採集的最佳經濟選擇。應用包括水處理、製冷系統、殺菌、巴氏消毒及焊接等。

SNAP AICTD-8模組是特別為能源管理相關應用而設計的，能從標準ICTD中獲得八通道模擬溫度輸入。適用於HVAC和製冷業的機器製造商和系統集成業者。

類似的SNAP-AITM-8也為多種標準類型B、C、D、G、E、J、K、N、R、S、T等熱電偶提供八通道的溫度輸入。這個模組能接受多達八個獨立電熱偶探測，是高壓滅菌器、工業爐、換熱機及相關需要熱控制設備進行溫度監控、數據採集的理想工具。該模組能有效幫助機器製造商節省空間，例如避免了成形機和測試台的開發。

其為RTD設計的解決方案包括SNAP-AIRTD模組，它提供模擬溫度輸入雙通道，能生成-20~850°C的溫度範圍。對於電熱調節器，四通道的SNAP-AIR40K-4能提供0~40 K ohms的誤差範圍。若與紅外線監測系統連接，其細微差別在於連接是通過串口模組或是通過標準的4-20mA輸入模組。

SNAP PAC智能處理器 實現高效的溫度監控

SNAP溫度輸入模組直接連接溫度感應器，轉換現場模擬訊號至數字訊號，然後傳送至同一底板上的SNAP PAC I/O智能處理器。

SNAP PAC Brain是一個智能I/O處理和通訊裝置，它實現了高效的溫度監控。I/O運行時智能處理器自動進行多種運算，但需獲取控制器的處理信息。(一個例外，由於市面上的電敏電阻種類太多，電敏電阻的溫度計算需要控制器本身的邏輯能力。)此外，基本的溫度計算功能已包含在智能處理器內，無需額外編程。

在溫度監控應用上，SNAP PAC I/O智能處理器則有能將計量單位轉換成溫度、提供冷端補償計算與執行熱電偶線性化等功能。

資料來源:DIGITIMES中文網