专业热设计经验总结之温度传感器固定方式对热测试结果的影响


pdf文件下载
 
 

     在温度测试中,常用的温度传感器有PT100和热电偶,常用的固定方式为透明胶带粘贴(1)、电工绝缘胶带粘贴(2)、铝箔胶带粘贴(3)、导热粘结胶粘结(4),另外,在结构设计时,推荐温度传感器的安装方式为:结构件打孔,传感器放置在孔内,孔内用硅脂填充(5)。在测温时,以上传感器的固定方式,到底哪种更能准确反应被测物体的真实温度,大部分实验者都不能给出明确的答案。本文的目的就是通过实验测试来对不同的传感器的固定方式做比较。



 

     1. 一铝块,带孔,孔内可放置温度传感器。 2. 测量并记录传感器本身的差异。 3. 使用加热片或加热棒配,合温控器、固态继电器以及电源搭建温控回路,将铝块控温至60℃。 4. 在铝块上的某一点(靠近温控用传感器的小孔),使用2种传感器5种固定方式分别测温,比较其差异。

     表1中,PT100-2与热电偶是接在无纸温度记录仪,两者测的的环境温度较为接近;PT100-1是接于温控器上,读数结果要比另两个温度传感器低2°左右。 试验中通过PT100-1、温控器和固态继电器将铝块控温在60℃,用PT100-2和热电偶测温的实验结果如表2。

     PT100-2测温结果:用透明胶带和电工绝缘胶固定,测得的温度值会比实际分别低6℃和8℃左右;用铝箔胶带固定,比实际低1.7℃左右。 热电偶测温结果:用透明胶带和电工绝缘胶固定,测得的温度值会比实际低2℃左右;用铝箔胶带固定,比实际低0.4℃左右;用胶水固定传感器方式所测的结果和实际温度值一致。

实验过程中发现电工绝缘胶粘性较差,传感器不易贴合,在测试过程中松动的可能性较大;使用胶水固定的方式测温只能用在热电偶传感器上(PT100不能用胶水固定,会损坏),且与使用铝箔胶带相比,其测量值更接近实际温度;对于两种传感器,传感器放置在孔内,孔内用硅脂填充的方式进行测温,其测量值最能真正反映被测物体的温度,对于产品开发中涉及到具体器件的控温,请采用该方式固定温控点。 1、对于60℃的被测物体,以温度传感器放置在孔内,并使用导热硅脂塞孔方式测得的温度值作为物体的实际温度,对于PT100,用透明胶带和电工绝缘胶固定,其测得的温度值会比实际分别低6℃和8°左右,用铝箔胶带固定,比实际低1.7℃左右;对于热电偶,用透明胶带和电工绝缘胶固定,测得的温度值会比实际低2℃左右;用铝箔胶带固定,比实际低0.4℃左右;用胶水固定传感器方式所测的结果和实际温度值一致。 所以对于使用PT100测温,务必使用铝箔胶带固定(非绝缘场合);对于热电偶测温,优先推荐导热胶或胶水固定,其次为铝箔胶带固定。 2、对于器件的控温,建议采用打孔,传感器放置在孔内,孔内用硅脂填充的方式固定温控点。