在設計溫度檢測電路時，重要的是不要超過實際需要的費用。通過了解應用的要求，可以選擇最佳的溫度傳感器，從而最大限度地降低成本，同時不影響性能，精度或可靠性。選擇傳感器時要考慮幾個因素。它們列在下表中。

　　溫度傳感器選擇

	NTC熱敏電阻	白金RTD	熱電偶	半導體
溫度范圍	-50至250℃	-200?600℃	-200至1750°C，取決于類型	-70?150℃
穩(wěn)定性	環(huán)氧涂層：0.2°C /年密封：0.02°C /年	電影：0.05°C /年全線：0.002°C /年	> 1°C /年	2°C /年
產(chǎn)量	-4.4％/°C，靈活的輸出可用作電阻或電壓	0.00385歐姆/°C	10至40 mV /°C	各種（因為輸出是數(shù)字的，它可以是任何東西），公稱電阻
線性	指數(shù)，需要線性化	線性相當	非線性	線性
能量源	任何恒定電壓或電流	任何恒定電壓或電流	自供電	4-30 V DC
典型響應時間	快速：0.12到10秒	很慢：1到50秒	慢：0.2至20秒	很慢：5到60+ s
準確性	0.05?1.5℃	0.1?1℃	0.5?5℃	1?5℃
電噪聲敏感性	非常低	非常低	極端，尤其是冷端	取決于電路板布局
引線電阻對精度的影響	非常低	特別適用于3線和4線配置	沒有	N / A
成本（-50至250°C）	低至中等，密封<$ 50，不密封<$ 0.10	高達6美元	中等，$ 0.50	中，$ 0.90

　　溫度范圍

　　選擇溫度傳感器時的首要考慮因素是溫度范圍。對于1000 ° C 以上的工作環(huán)境，例如，熱電偶通常是唯一的選擇。然而，只有少數(shù)應用涉及極端的溫度。

　　對于大多數(shù)工業(yè)，醫(yī)療，汽車，消費和通用嵌入式系統(tǒng)，典型的工作溫度范圍要窄得多。當使用基于半導體的組件時，該范圍甚至更受限制。例如，用于商業(yè)和消費應用的MCU的額定值為0至85 ° C。工業(yè)應用的MCU將范圍擴展到-40至100 ° C，而汽車MCU需要在-40至125 ° C工作。因此，工程師經(jīng)?？梢赃x擇使用任何標準類型的溫度傳感器。
 

　　打包

　　甲溫度檢測組件 需要不同的包裝，取決于正在測量。例如，半導體傳感器不能直接浸入熱油中。

　　低成本的傳感器可以被環(huán)氧涂層保護。對于較高的溫度運行，溫度 傳感器可以密封在玻璃中。這也保護他們免受其他環(huán)境因素，包括液體和碎屑。傳感器可以放置在不銹鋼外殼中，以獲得更強的魯棒性。所需的外殼越復雜，傳感器的成本就越高。

　　傳感器也有各種形狀和尺寸。 為應用選擇合適的傳感器可以提高性能，響應性和可靠性。 例如，所有溫度傳感器由于通過它們的電力而經(jīng)受自熱。這種自加熱提高了傳感器周圍的環(huán)境溫度，從而導致誤差和負面影響的精度。

　　使用NTC熱敏電阻，可以增加傳感器的質(zhì)量，以減少由于自加熱引起的誤差。 即使是小的變化也可能對減少自加熱有很大的影響。例如，與2x2x2mm熱敏電阻相比，3x3x3mm的熱敏電阻具有超過3倍的體積/質(zhì)量。只有使用熱敏電阻才能實現(xiàn)這種靈活性。基于半導體的傳感器的性質(zhì)固定在一起。由于RTD和熱電偶都是基于線的，這限制了工程師調(diào)整其質(zhì)量的能力，以減少自熱誤差。
 

　　穩(wěn)定性

　　溫度傳感器可隨時間漂移，這取決于材料，結構和使用的包裝。例如，環(huán)氧涂覆的NTC熱敏電阻每年 改變0.2°C，而氣密密封的NTC熱敏電阻每年僅改變0.02°C。白金RTD還提供優(yōu)異的穩(wěn)定性：薄膜為0.05 °C /年 ，全線為0.002°C /年。熱電偶和基于半導體的傳感器在1和2℃/年時分別具有低得多的穩(wěn)定性。

　　在需要運行多年的應用中，穩(wěn)定性很重要。如果可以不時地對系統(tǒng)進行校準，可以減輕穩(wěn)定性的影響，盡管這帶來了引入維護復雜性和成本的折衷。理想情況下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性足以延續(xù)整個預期的使用壽命。
 

　　準確性

　　沒有可靠的檢測電路，溫度控制和補償功能的質(zhì)量和可靠性降低。影響溫度檢測電路的精度有幾個因素，包括分辨率和響應性。精確度顯然是需要精確控制溫度的應用的關鍵。然而，在溫度僅僅是可靠性問題的應用中，精度也可能會很大。

　　考慮一個采用風扇的嵌入式系統(tǒng)，以防止MCU 過熱，從而損失可靠性。只要超過上限閾值，風扇就會打開。如果使用低成本熱電偶，測量的精度可能會下降高達5°C。此外，這種熱電偶的響應度在20秒左右。這意味著當超過上限閾值時，在系統(tǒng)注冊更改之前，溫度可能會穩(wěn)定上升20秒。也可能需要額外的時間來采取預防措施。此外，以1 ℃ /年的穩(wěn)定性，預期運行10年的裝置將需要另外潛在的10 ℃變化。

　　當選擇上限閾值時，工程師必須考慮到這種基于熱電偶的檢測器電路可能在系統(tǒng)真正的5 ° C和20 s之后。精度問題的一個解決方案是在制造過程中校準檢測電路。但是，這增加了不必要的費用。

　　更常見的是，工程師們會將上限閾值降至一個水平，為了補償5 ° C的變化和20s的延遲，系統(tǒng)的可靠性會超出其可靠性限制。然而，較低的門檻意味著預防措施將比通過更準確和更靈敏的檢測電路需要更快地制定。這就像運行A / C，當你不必。這種過度使用會影響風扇的可靠性，并消耗更多的功率。

　　NTC熱敏電阻能夠在-50至250 ° C范圍內(nèi)實現(xiàn)基本傳感器類型的最高精度。準確度范圍從0.05到1.5，具有很高的長期穩(wěn)定性，這取決于傳感器的類型和使用的包裝。 NTC熱敏電阻還提供卓越的響應性，時間為0.12至10秒。與鉑RTD或基于半導體的檢測器分別在1至50秒和5至60多秒的響應性非常慢。當其他組件注冊了溫度變化時，基于NTC熱敏電阻的電路已經(jīng)使系統(tǒng)能夠采取糾正措施。

　　結果是，使用NTC熱敏電阻，工程師能夠選擇更嚴格的上限閾值，優(yōu)化風扇的可靠性和功耗。此外，由于其快速響應性和其輸出電阻的寬動態(tài)范圍，NTC熱敏電阻在即使較小的溫度范圍內(nèi)也可以非常精確。這使得它們在廣泛的嵌入式應用中非常通用。
 

　　抗噪聲

　　還有其他影響精度的因素，包括對電氣噪聲和引線電阻的敏感性(即，從溫度傳感器部件引出的引線產(chǎn)生的噪聲)。雖然熱電偶不受鉛電阻的影響，但它們最易受電氣噪聲影響，特別是冷端熱電偶?；诎雽w的傳感器也沒有引線電阻， 但電噪聲的抵抗取決于電路板布局。 白金RTDs對電噪聲相當免疫，但它們相當容易受到電阻噪聲的影響，特別是在3線和4線配置中。NTC熱敏電阻，因為它們的初始電阻如此之高，對電噪聲和引線電阻具有優(yōu)異的抗噪聲能力。
 

　　成本

　　溫度檢測電路的成本通常 以特定傳感器類型的精度提高。更強大的軟件包也將增加成本。對于在-50至250 ° C溫度范圍內(nèi)的應用，鉑RTD的成本最高可達6美元。基于半導體的傳感器是接下來的最高，約為0.9美元。熱電偶以低成本而聞名，但實際中等成本為0.5美元。NTC熱敏電阻的成本最低，為密封玻璃封裝傳感器的<$ 0.2。如果應用不需要密封傳感器，NTC熱敏電阻的體積可以小于0.5美元。