以下列举了电子热设计验证中会用到的元件,并作了区分:
Thermal couple
电子设备冷却设计验证一般用K型或者T型。精度一般(K型一等级±1.5℃ 二等级±2.5℃)。T型一等级±0.5℃ 二等级±1.0℃)
K型热电偶为镍铬合金。测量范围广,价格低廉,得到广泛应用。因为它们由磁性材料做成,所以在居里温度(大约350℃)时,其精度会有突变。所以测量350℃以上的环境不推荐用K型热电偶。
T型的线径更小,材料为铜-康铜。不是磁性材料,所以没有居里温度点特性突变的问题。
冷端补偿是必要的吗?
因为热电偶测量的是热点和其他温度点的温差,所以,在冷端做补偿后(补偿为0℃),在热点测试的才是绝对温度。
如果用于高精度的测量(±0.1℃)还是推荐使用RTD或者thermistor 。
Thermistor
Thermistor 是RTD的一个变种,RTD的探头使用金属,而thermistor 使用陶瓷或者高分子。它的阻值随温度的变化而变化。在 −90 °C to 130 °C之间,thermistor 的精度很高,根据温差和阻值变化的关系,thermistor 可以分为PTC 和NTC两种。
PTC一般用于温度保护限流电路中,设备随着温度的升高而降低电流。
NTC可以用于开关电源中开启电流保护。
RTD
高精度,高可靠性,有逐渐取代热电偶的潜质。一般由铂或铜或镍做成,有独特的,可重复的,线性的电阻-温度曲线。
铂的阻抗随温度变化不大。很稳定,用于制作实验室级别的RTD。在100℃范围内其电阻变化为0.3Ω。
镍的阻抗随温度呈非线性变化,铜的阻抗随温度呈线性变化。
RTD的优缺点:
优点:高精度,大范围,好的适用性。
缺点:超过660℃后,铂容易被污染,造成精度下降。没有thermistor敏感,但是比thermistor稳定,测量范围广。
RTD的应用:
比热电偶有更好的稳定性,重复性,精度。
Thermal diode
电子二极管的热效应:
在CPU中经常会放一颗二极管,随着温度的变化它两端的电压线性变化。根据CPU的实时温度来调整CPU的loading。