RTD、熱電対、サーミスタ、ICセンサーの長所と短所の比較
温度検知製品の選択は些細なことのように思えるかもしれませんが、その多様性のためです
利用可能な製品の中で、このタスクは気が遠くなる可能性があります。 この記事では、4つのタイプについて説明します
温度センサー（測温抵抗体（RTD）、熱電対、サーミスタ、および
デジタルおよびアナログインターフェースを備えた集積回路（IC）センサー）および各利点について説明します
とセンサーの短所。
システムレベルの観点から、温度センサーはアプリケーションに適しています
必要な温度範囲、精度、直線性、ソリューションコスト、機能、電力、
溶液サイズ、取付方法（表面取付方式、貫通穴プラグイン方式、回路）
設計しやすい回路をサポートするためにも、基板の取り付け方法）が必要です。
RTD
温度を変えながらRTDの抵抗を測定している間、応答はほとんどです
線形で、抵抗のように動作します。 図1に示すように、RTDの抵抗曲線は
完全に線形ですが、数度の偏差があります（参考のために直線が示されています）-しかし
非常に予測可能で再テスト可能です。 このわずかな非線形性を補うために、ほとんどの設計者は
測定された抵抗値をデジタル化し、マイクロコントローラーのルックアップテーブルを使用して適用します
補正係数。 この広い温度範囲での再現性と安定性（約
-250°C〜+750°C）は、RTDを次のような高精度アプリケーションで非常に役立ちます。
パイプや大型容器内の液体または気体の温度の測定。
RTDアナログ信号の処理に使用される回路の複雑さは、アプリケーションによって大幅に異なります。 独自のエラーを発生させるアンプやアナログ-デジタルコンバータ（ADC）は不可欠です。 測定が必要な場合にのみセンサーに電力が供給されます。これにより、低電力動作も実現できますが、回路がはるかに複雑になります。 さらに、センサーに電力を供給するために必要な電力は、センサーの内部温度も上昇させるため、測定精度に影響を与えます。 この自己発熱効果により、わずか数ミリアンペアの電流が原因で温度エラーが発生します（これは修正可能ですが、さらに検討する必要があります）。 また、巻線プラチナRTDまたは薄膜RTDは、特にICセンサーのコストと比較した場合、非常にコストがかかる可能性があることに注意してください。
サーミスタ
サーミスタは別のタイプの抵抗センサーです。 から利用可能なさまざまなサーミスタがあります
安価な製品から高精度の製品など。 低コスト、低精度のサーミスタ
簡単な測定またはしきい値検出を実行します-これらの抵抗器には複数のコンポーネントが必要です
（コンパレータ、リファレンス、ディスクリート抵抗など）が、非常に安価であり、
図2に示すように、非反応性の線形抵抗-温度特性。
広範囲の温度を測定するには、多くの線形化作業を行う必要があります。 そうかも知れない
いくつかの温度ポイントを校正するために必要です。 より高い精度を達成するために、より高価で
より熱的に許容できるサーミスタアレイを使用して、この非線形問題の解決に役立てることができますが、
このようなアレイは一般に、単一のサーミスタよりも感度が低くなります。
マルチトリップポイントシステムは複雑さとコストを追加するため、通常は低コストのサーミスタが使用されます
トースター、コーヒーメーカーなど、機能要件が最小限のアプリケーションのみ。
冷蔵庫、ヘアドライヤー。 さらに、サーミスタは自己発熱の問題にさらされます
（通常、抵抗が低い高温で）。 RTDと同様に、根本的な原因
低電源電圧でサーミスタを使用できないことはまだわかっていませんが、覚えておいてください
フルスケール出力が低いほど、それに基づいたシステムに直接変換されます。
アナログ-デジタルコンバータの特性感度が低くなります。 小電力
アプリケーションでは、ノイズに起因するエラーに敏感になるために、回路の複雑さを増すことも必要です。
サーミスタは-100°Cから+500°Cの温度範囲で動作できますが、ほとんどの場合
サーミスタの定格は、+100°C〜+150°Cの最大動作温度範囲です。
熱電対
熱電対には、異なる材料で作られた2本のワイヤの接点が含まれています。 例えば、
J型熱電対は鉄とコンスタンタンでできています。 図3に示すように、接点1が配置されています。
接点2と接点3が異なる位置にある間、測定する温度で
LM35アナログ温度センサーで測定された温度。 出力電圧は
これら2つの温度値の差にほぼ比例します。
図3：熱電対冷接点補償にLM35を使用
熱電対の感度は非常に低いため（1度あたり数十マイクロボルト程度）
摂氏）、使用可能な出力電圧を生成するには、低オフセットの増幅器が必要になります。 運営中
熱電対の範囲、温度から電圧への伝達関数の非線形性
多くの場合、RTDや熱電対と同様に、補償回路またはルックアップテーブルが必要です。 しかしながら、
これらの欠点にもかかわらず、熱電対は、特にオーブン、給湯器で依然として非常に人気があります
、窯、試験装置およびその他の工業プロセス-熱質量が小さいため
熱電対と動作温度範囲2300℃以上に拡張）は非常に広いです。
ICセンサー
ICセンサーは-55°Cから+150°Cの温度範囲で動作します-いくつかのICセンサーは
+200°Cまでの動作が可能です。集積ICセンサーにはさまざまな種類がありますが、
最も一般的な4つの統合ICセンサーは、アナログ出力デバイス、デジタルインターフェイスデバイス、
リモート温度センサー、およびサーモスタットと統合されたICセンサー（温度スイッチ）
機能。 アナログ出力デバイス（通常は電圧出力ですが、一部には電流出力もあります）
出力信号をデジタル化するためにADCが必要な場合、最もパッシブなソリューションです。 デジタル
インターフェイスデバイス2線式インターフェイス（I2CまたはPMBus）が最も一般的に使用され、組み込みがあります
ADC。
ローカル温度センサーを含むことに加えて、リモート温度センサーには1つまたは
リモートダイオードの温度を監視するためのより多くの入力-それらはほとんどの場合、非常に高い位置に配置されます
プロセッサやフィールドプログラマブルゲートアレイなどの集積デジタルIC】）。 サーモスタット
温度しきい値に達したときに簡単なアラームを提供します。
ICセンサーの使用には、次のような多くの利点があります。低消費電力。 小さなパッケージ
サイズ（0.8mm x 0.8mmと小さいものもあります）; 一部のアプリケーションではデバイスコストが低くなります。 また、
ICセンサーは製造テスト中に校正され、それ以上の校正は必要ありません。 彼ら
フィットネストラックアプリケーション、ウェアラブル製品、コンピューティングシステム、データで一般的に使用されています
ロガーと自動車アプリケーション。
経験豊富なボード設計者は、最終製品に基づいて最も適切なソリューションを使用します
要件。 表1に、各温度センサーの相対的な長所/短所を示します。
表1：RTD、サーミスタ、熱電対、ICセンサーの相対的な長所と短所
追加：No.16、Road 3、Sanjiang Industry Zone、Shengzhou、Zhejiang、China
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