常用测温方案对比以及数字温度传感器的优势

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测温 方案

测温 方案

概述测温方案是指通过使用特定的设备、传感器或技术来测量目标物体或环境的温度。

测温方案广泛应用于医疗、工业、环境监测等领域,能够及时准确地获取温度信息,帮助人们做出各种决策和调整。

本文将介绍几种常见的测温方案。

接触式测温接触式测温是通过将温度传感器直接接触到目标物体表面来测量其温度。

常用的传感器有热敏电阻、热电偶和红外线测温传感器。

热敏电阻热敏电阻是一种随温度变化而变化阻值的电阻器件。

它利用热敏材料的温度特性来测量目标物体的温度。

当目标物体温度升高时,热敏电阻的电阻值减小;当目标物体温度降低时,电阻值增加。

通过测量热敏电阻的电阻值变化,可以推算出目标物体的温度。

热敏电阻具有响应速度快、测量范围广的优点,但需要接触目标物体,因此对于特定场景(如医疗)可能不适用。

热电偶热电偶由两种不同金属材料的导线焊接而成,通过测量金属导线之间产生的电势差来确定目标物体的温度。

热电偶的工作原理基于两种不同金属导线的热电效应,即在温度差异下产生电压。

热电偶具有测量范围广、精度高、响应速度快的优点,但同样需要接触目标物体。

红外线测温传感器红外线测温传感器通过接收目标物体发出的红外线辐射来测量其温度。

物体的温度越高,发出的红外线辐射越强。

红外线测温传感器利用红外线的特性,通过测量物体辐射出的红外线能量来计算目标物体的温度。

红外线测温传感器具有非接触式测量、测量范围广、响应速度快的优点,适用于各种场景。

非接触式测温非接触式测温是指无需直接接触目标物体即可测量其温度的方法。

常用的非接触式测温技术有红外成像、激光测温和声波测温。

红外成像红外成像技术利用红外相机对目标场景进行扫描和拍摄,通过分析图像中的温度分布来测量目标物体的温度。

红外相机可以将红外辐射转化为可见光图像,从而直观地显示出目标物体的温度分布情况。

红外成像技术具有高分辨率、大范围测温的优点,适用于需要一次性测量多个物体或大范围场景的应用。

激光测温激光测温技术通过使用激光来照射目标物体表面,并测量激光返回的反射光或散射光得到温度信息。

数显温度传感器

数显温度传感器

数显温度传感器什么是数显温度传感器?数显温度传感器是一种用于检测和测量环境温度的电子设备。

与传统的温度计不同,数显温度传感器使用数字化技术来显示温度读数,因此具有更高的精度和更好的适应性。

数显温度传感器的工作原理根据测量原理不同,数显温度传感器的工作原理也不尽相同。

以下是几种常见的数显温度传感器的工作原理:热敏电阻热敏电阻是最常见的一种数显温度传感器。

它的工作原理是利用金属材料以及其复合物质的特性,在温度不同的情况下,阻值会发生变化。

通过测量电阻的变化大小,进而推算出物体的实际温度。

热电偶热电偶是另一种常用的数显温度传感器。

它的工作原理是利用两种不同金属之间的接触点产生的热电势差,该势差大小与温度成正比。

通过测量两个接触点之间的电压大小,进而推算出物体的实际温度。

红外线温度计红外线温度计利用物体发射的红外线来测量其表面温度。

它的工作原理是利用物体的热辐射特性,测量其表面反射、吸收、透过的红外辐射能量,通过计算反演出物体表面的实际温度。

数显温度传感器的优点与传统的温度计相比,数显温度传感器具有以下几个优点:1.精度更高。

传统的温度计精度较低,而数显温度传感器精度可达到0.1℃,甚至更高。

2.测量范围更广。

传统的温度计只能测量液体和气体的温度,而数显温度传感器可以测量任意物体的温度,包括固体和半固体。

3.显示更直观。

数显温度传感器使用数字化技术来显示温度读数,不仅直观易懂,还可自动转换温度单位。

4.便携易用。

数显温度传感器体积小、重量轻,便于携带和使用。

数显温度传感器的应用场景由于数显温度传感器具有高精度、广测量范围、直观易懂等优点,因此在各个领域都有广泛应用。

以下是几个典型的应用场景:1.工业自动化。

数显温度传感器可用于监测工业生产中的物体温度,如钢铁、铸造等行业。

2.食品安全。

数显温度传感器可用于检测食品的温度,确保其符合安全标准。

3.环境监测。

数显温度传感器可用于监测大气、水体等环境因素。

4.医疗健康。

设备测温方案

设备测温方案

设备测温方案随着工业自动化程度越来越高,设备的温度监测也变得越来越重要。

针对不同的工业设备,不同的设备测温方案效果也有所不同。

下面将从传感器类型、测量原理、数据采集与处理等几个方面介绍不同的设备测温方案。

传感器类型在设备温度测量中,传感器是最核心的元件之一。

根据传感器的不同类型,测量的精度、响应速度和耐高温等性能也有所不同。

根据实际需求,可以选择以下几种传感器类型:1. 热电偶传感器热电偶传感器是利用两种不同金属在不同温度下产生电动势的特性测量温度的。

具有响应迅速,测量范围广,抗干扰性好,适用于高温环境等优点,但是精度较低,且需要维护和校准。

2. 热电阻传感器热电阻传感器是利用材料电阻值随温度变化的特性测量温度的。

具有精度高,稳定性好,抗振动、抗干扰、易于维护等优点,但是响应时间较长,测量范围较窄。

3. 红外温度传感器红外温度传感器是利用物体发射的红外辐射的强度来测量物体表面温度的。

具有无接触、响应快、测量范围广等优点,但是受环境因素干扰比较大,精度较低。

测量原理除了传感器类型外,测量原理也是设备测温方案的关键因素之一。

目前常见的测量原理有以下几种:1. 直接测量直接测量是指将传感器直接接触需要测量的物体表面进行温度测量的方式。

这种方式的优点是精度高,但是需要设备停机维护,同时也不适用于高温、高压环境下的测量。

2. 间接测量间接测量是指通过测量物体表面和周围环境的差值来间接推断物体内部温度的方式。

这种方式的优点是无需设备停机维护,适用于较恶劣的环境,但是精度和响应时间需要权衡。

3. 模拟测量模拟测量是指采用模拟电路来测量温度变化的方式。

这种方式的优点是响应速度快,精度高,但是需要专业人员进行调试与校准,同时具有较高的维护成本。

数据采集与处理在设备温度测量过程中,数据采集与处理的方案也十分重要。

常见的数据采集方案有:1. 传统方式传统的数据采集方式是通过设备上的显示屏幕来获取数据,并且将数据记录在纸质记录表格上。

一文看懂温度传感器的种类及优缺点

一文看懂温度传感器的种类及优缺点

一文看懂温度传感器的种类及优缺点(温度传感器)是温度测量仪表的核心部分,品种繁多,按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。

接触式温度传感器接触式温度传感器的(检测)部分与被测对象有良好的接触,通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。

一般测量精度较高。

在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。

但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差。

常用的接触式温度传感器有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。

非接触式温度传感器非接触式温度传感器与被测对象互不接触,可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。

最常用的非接触式温度传感器的(工作原理)是基于黑体辐射基本定律的辐射测温法。

辐射测温法包括亮度法(见(光学)高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。

各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。

只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。

而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难精确测量。

其中(红外)测温(传感器)是特别常见的一种。

红外传感器接收到物体发出的能量后,通过其光学系统,可将红外能量转换成电(信号),然后将其转换为温度值。

生活中常见四大温度传感器温度传感器是最常用的传感器之一,所有类型的设备都使用温度传感器,包括计算机,汽车,厨房用具,空调和家用恒温器。

最常见的温度传感器主要分四种,包括热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器,其中IC温度传感器又包括(模拟)输出和数字输出两种类型。

4类常见温度传感器特性,来源:(Digi-Key)在(工业)设施内,90%以上甚至更多的温度监测都由热电阻(RTD)和热电偶(T/C)完成。

热电偶:测温范围广,便宜热电偶由两条不同材料的金属线组成,在末端焊接在一起,组成回路。

常用的温度测量方法

常用的温度测量方法

常用的温度测量方法1.接触式测温方法:接触式测温方法是通过物体与测温设备直接接触,从而测量物体温度的方法。

常用的接触式测温方法包括:接触式温度计、热电偶、热电阻、红外线温度计等。

-接触式温度计是一种通过物体与温度计直接接触,测得物体温度的设备。

常见的接触式温度计有普通温度计、玻璃温度计、水银温度计等。

接触式温度计准确度较高,但使用时需要将温度计与物体保持良好的接触。

-热电偶是一种测量温度的传感器,其原理是利用两种不同金属在温差作用下产生电动势。

热电偶的优点是可测量范围广,且响应速度快,但精度略低。

-热电阻是利用电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。

常见的热电阻材料有铂金热电阻、镍铁热电阻等。

热电阻的优点是稳定可靠,但响应速度较慢。

-红外线温度计利用物体发出的红外辐射能量与温度成正比的原理测量物体温度。

红外线温度计适用于远距离测温和测量固体、液体、气体等各种物体的表面温度。

2.非接触式测温方法:非接触式测温方法是指不需要直接与物体接触就能测量物体温度的方法。

常见的非接触式测温方法包括:红外线测温、激光测温等。

-红外线测温是通过测量物体发射的红外辐射热量来得到物体的温度。

红外线测温具有测量范围广、响应速度快、非接触等优点,被广泛应用于工业自动化、医疗、环境监测等领域。

-激光测温是通过测量物体表面所反射或散射激光的特性来得到物体的温度。

激光测温具有测量范围广、高精度等特点,适用于一些特殊环境或需要高精度测温的场合。

3.电阻测温方法:电阻测温方法是通过测量电阻的变化来得到物体的温度。

常用的电阻测温方法包括:电阻温度计、半导体温度传感器等。

-电阻温度计是一种使用金属电阻尺寸随温度变化的原理测量温度的设备。

常见的电阻温度计有铂电阻、镍电阻等。

电阻温度计精度较高,但需要配合专用的检测电路使用。

-半导体温度传感器是一种基于半导体材料的温度传感器,其温度特性是根据材料的禁带宽度随温度变化的原理。

半导体温度传感器具有响应速度快、体积小、成本低等优点,广泛应用于各个领域。

常用温度传感器比较

常用温度传感器比较

常用温度传感器比较一.接触式温度传感器1. 热电偶:(1)测温原理:两种不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电动势。

热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表连接,显示出热电偶所产生的热电动势,通过查询热电偶分度表,即可得到被测介质温度。

(2)测温范围:常用的热电偶从-50~+1600C均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269 C(如金铁镍铬),最高可达+2800 C(如钨-铼)。

(3)常用热电偶型号:(4)实例:T型热电偶,测温范围-40~350C,详细信息见T型热电偶实例。

2. 热电阻:(1)测温原理:热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。

因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。

目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即:R=R o[1+ a (t-t 0)]式中,R为温度t时的阻值;R o为温度t0 (通常t o=0C )时对应电阻值;a为温度系数。

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为:R =Ae B/t式中R为温度为t时的阻值;A B取决于半导体材料的结构的常数。

(2)测温范围:金属热电阻一般适用于-200~500C范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。

半导体热敏电阻测温范围只有-50~300C左右,且互换性较差,非线性严重,但温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)。

(3)常用热电阻:目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:铂电阻精度高,适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无腐蚀介质,超过150C 易被氧化。

设备精准测温方案

设备精准测温方案

设备精准测温方案温度测量是很多设备和过程控制中必需的一个环节。

在一些产业、医疗和科学工作中,精准的温度测量尤为重要。

这时我们需要一套设备精准测温方案,以保证我们能获得最准确的温度数据。

一、温度传感器温度传感器是实现设备精准测温的关键部件。

传感器的类型包括热电、电阻、半导体等,其选择应基于客户应用的要求和特性。

1. 热电传感器热电温度计由两种不同的金属焊接在一起,两个焊接口处形成一个热电偶。

当两个焊接处的温度不同时,热电偶间会产生一个称作温差电势的电信号,其大小是温差的函数。

热电传感器的优点是精度高、响应时间快,适用于高温测量和精确稳定的测量。

但同时它也存在一些不足,一次性精工制造、维护成本高、对外部干扰敏感等等。

2. 电阻传感器电阻传感器基于材料电阻和温度之间的关系原理。

电阻体的阻值可以随着温度变化而变化,因此可以通过测量电阻的变化来获得温度的数据。

电阻传感器的优点是简单易用、价格低廉,适用于大规模应用和长期稳定的测量。

但同时它的精度较低,响应时间较长、对温度变化敏感等方面表现不佳。

3. 半导体传感器半导体传感器利用半导体材料电特性与温度的关系,通过测量材料的电阻来获得温度数据。

半导体传感器的特点是精度较高、响应时间较快、对外部干扰不敏感等。

半导体传感器通常尺寸较小,可以应用于体积有限的场景,如汽车制造、医疗设备、无人机等等。

二、信号转换器温度传感器通常输出纯模拟信号,要想将此信号数字化、采集、处理、记录和传输,则需要使用信号转换器,通常是模拟到数字转换器(ADC)。

信号转换器将温度信号转换为数字信号,以便于后续处理和传输。

此外,信号转换器还提供了信号放大、滤波等功能,以保证获得最佳的温度数据输出。

三、数据采集器数据采集器是将传感器、信号转换器、控制终端等设备连接起来形成一个完整的系统的关键部件,其功能可以是采集数据、存储数据、处理数据和传输数据等。

数据采集器通常是一个集成的设备,包括了数据采集、存储和传输功能。

电缆测温种类及优缺点分析

电缆测温种类及优缺点分析

电缆测温种类及优缺点分析目前市场上常用的电缆测温方式有以下三种:光纤测温、单总线数字式测温、无线测温。

一、分布式光纤测温分析:1、原理:分布式光纤测温系统可实现温度测量和空间定位功能,其中温度测量利用光纤自发拉曼(Raman)散射效应,空间定位利用光时域反射(OTDR)技术。

光纤既是传输介质,又是传感器。

高速驱动电路驱动激光器发出一窄脉宽激光脉冲,激光脉冲经波分复用器后沿传感光纤向前传输,激光脉冲与光纤分子相互作用,产生多种微弱的背向散射,包括瑞利(Rayleigh)散射、布里渊(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等,其中拉曼散射是由于光纤分子的热振动,产生温度不敏感的斯托克斯(Stokes)光和温度敏感的反斯托克斯(Anti-Stokes)光,两者的波长不一样,经波分复用器分离后由高灵敏的探测器所探测。

光纤中的Anti-Stokes光强受外界温度调制,Anti-Stokes与Stokes的光强比值准确反映了温度信息;不同位置的拉曼散射信号返回探测器的时间是不一样的,通过测量该回波时间即可确定散射信号所对应的光纤位置;结合高速信号采集与数据处理技术,可准确、快速地获得整根传感光纤上任一点的温度分布信息。

2、分布式光纤测温优缺点:A、测量距离长,测量信息丰富。

B、测量精度高,响应速度快。

C、可靠性高,误报率低。

D、探测光缆既是信号传输载体,又是感温元件,安装方便;探测光缆采用耐久性设计,工作寿命长,后期维护成本低。

i光信号测量,本质安全,抗电磁干扰,适合易燃易爆等恶劣环境下长期工作。

ii 造价高,不适合短距离电缆沟/道测量、不适合点位测量。

二、单总线数字型电缆测温分析:1、单总线数字型电缆测温原理:温度传感器采用美国DALLAS 公司推出的一种可组网数字式温度传感器,它体积小,电压适用范围宽(3~5V),只有一个数据输入/输出口,属于单总线专用芯片之一。

被测温度值直接以“单总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰能力。

温度传感器的类型、特点、原理及应用

温度传感器的类型、特点、原理及应用

温度传感器的类型、特点、原理及应用序言温度是反应物体冷热状态的参数,它与人们的生活密切相关,过高或者过低的温度会给人体带来不适,严重者甚至会威胁到生命。

因此,对温度的监测十分重要。

古时候人们就已经为检测温度做出了努力,“水瓶”亦可称“冰瓶”是古代人们用于监测温度的工具,通过观察瓶中水的状态变化判断温度的变化。

随着科技的发展,人民生活水平的不断提高,对温度监测的要求也越来越高,现如今,温度传感器作为监测温度的重要手段之一,为人民的生活带来了极大的方便。

本文就主要从类型、原理、特点及应用这四个方面来论述温度传感器。

1.温度传感器许多人可能听过温度传感器,知道它是测量温度的,但具体的定义并不清楚。

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。

温度传感器品种繁多,主要分为四类,分别是热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度检测器以及IC温度传感器,其中IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种。

温度的测量及控制对提高工作效率、保证生产品质以及促进经济发展有着至关重要的作用。

由于温度传感器是通过感知物体随温度变化而某种特性发生变化测得的,因而能当作温度传感器的材料有很多,如电阻的阻值可以随着温度的变化而变化,物质的热胀冷缩等,因而随着科技的发展,越来越多的温度传感器会不断出现在人们的身边。

下面我们主要介绍四大类温度传感器。

2.热电偶传感器两种不同导体或半导体的组合称为热电偶,热电势EAB(T,T0)是由接触电势和温差电势合成的。

接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。

热电偶测温度的基本原理是当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端,另一端温度为TO,称为自由端,则回路中就有电流产生,即回路中存在的电动势称为热电动势。

这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。

根据热电动势与温度的函数关系可以求得温度。

设备测温方案

设备测温方案

设备测温方案设备测温是工业生产中非常重要的环节,通过对设备温度的测量能够发现设备存在的问题,并及时进行维护,从而保障生产安全和设备使用寿命。

本文将介绍一种常见的设备测温方案。

1. 温度传感器温度传感器是设备测温的核心部件,常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、红外线测温等几种。

这些传感器均能够将设备表面的温度转变为电信号输出,从而实现测量。

1.1 热电偶热电偶是一种以热电效应为基础的温度传感器,它是由两种不同金属材料接触处所形成的电势差随温度变化而变化的装置。

热电偶广泛应用于工业自动化、航空、冶金、化学等领域。

1.2 热敏电阻热敏电阻又称为热敏电阻器,是根据材料温度的变化而改变电阻值的一种传感器。

它的工作原理是利用半导体材料的电性质随温度变化而发生变化的特性。

1.3 红外线测温红外线测温是通过红外线辐射温度计对设备表面红外线能量的测量来得出设备表面温度的一种方法。

红外线测温不受物体颜色、形状、光泽等影响,适用于各种不同的设备及材料的测温。

2. 控制器测得设备的温度信息需要由一个控制器进行处理和存储。

控制器可以将温度信息转化为数字信号并输出到显示器上,也可以将数据上传到电脑上进行进一步处理。

3. 安装在安装温度传感器时,应注意以下几点:3.1 安装位置选择应选择设备表面温度变化较为明显的位置进行安装,同时避免安装在受直接风吹、雨淋、阳光照射等环境影响较大的地方。

3.2 测量方法选择根据设备的实际情况选择不同的测量方法。

对于小型设备可以直接使用接触式传感器进行测量,对于大型设备则建议采用红外线测温进行测量。

3.3 安装环境应保持安装环境的清洁、整齐,不要让传感器受到爆炸、腐蚀等影响,延长传感器的使用寿命。

4. 总结通过对设备进行定期测温,可以及时发现设备问题,从而保障生产安全和设备使用寿命。

选择合适的温度传感器、控制器和安装方法是保障测温准确性的关键。

常用温度传感器的对比分析及选择

常用温度传感器的对比分析及选择

常用温度传感器的对比分析及选择常用的温度传感器有热电偶、热电阻和智能温度传感器。

这些传感器在测量温度方面有各自的特点和适应场景。

以下是对这些传感器的对比分析及选择建议。

热电偶是最常用的温度传感器之一、它由两种不同金属的导线焊接在一起组成,当温度发生变化时,导线间会产生电压差。

热电偶具有广泛的温度范围,可以适应从低温到高温的环境。

它的优点是响应速度快、稳定性好和抗干扰能力强。

然而,热电偶也存在一些缺点,例如需要外部电源供电、准确性相对较低和易受外界电磁干扰等。

热电阻是另一种常用的温度传感器。

它使用电阻值的变化来测量温度。

热电阻的最常见类型是铂电阻,具有较高的准确性和稳定性。

热电阻在低温范围内具有较好的性能,并且对温度变化的响应速度较快。

然而,热电阻的优点也带来了它的一些限制,例如价格相对较高、响应速度相对较慢和不适用于超高温环境等。

智能温度传感器是近年来兴起的一种新型温度传感器。

它采用数字技术和微处理器,可以实现更精确的温度测量和数据处理。

智能温度传感器通常具有高准确性、灵敏度和可靠性,并且具有数据存储和通信功能。

这些传感器可以适用于各种应用场景,例如医疗、环境监测和工业控制等。

然而,智能温度传感器的价格相对较高,而且在极端温度环境和高电磁干扰环境下的表现可能略有不足。

在选择温度传感器时,需要综合考虑以下几个因素:1.测量范围:根据实际需求确定温度范围,选择能够适应所需范围的传感器。

2.精确度:根据应用场景的要求选择合适的传感器精确度,例如工业控制领域通常需要较高的精确度。

3.响应速度:根据测量要求选择响应速度较快的传感器,特别是在需要实时监测的应用场景中。

4.价格:根据预算限制选择适当的传感器,智能温度传感器通常价格较高。

5.环境适应性:考虑传感器在环境条件下的性能,例如抗干扰能力、适应高温或低温环境等。

综上所述,选择合适的温度传感器应根据实际应用需求进行综合考虑。

热电偶具有快速响应、广泛适应性等特点;热电阻具有高准确性、稳定性和低温性能等特点;智能温度传感器具有高精确度、数据处理和通信功能等特点。

数字温感与模拟温感的不同之处

数字温感与模拟温感的不同之处

数字温感与模拟温感的不同之处温度传感广泛应用于各种传感感知中。

以前,温度传感主要是通过传感RTD、NTC或热电偶之类的模拟元件来执行温度测量。

随着物联网等新兴应用场景的兴起,数字温度传感器开始在工业控制、消费设备和医疗设备中流行起来。

在这些新的应用场景中,传感器通常需要考虑易用性和成本,而不需要额外的电路来偏置传感器组件或确定测量温度的数字温度传感器正好满足这些要求。

此外,数字温度传感器可以获得重复可靠的结果,而无需进一步的校准或线性调整检测信号。

传统RTD,NTC热电偶模拟温度传感可以说,RTD电阻温度检测器是最稳定、最准确的温度测量方法。

困难在于需要外部激励。

同时,电路复杂且需要校准,基本在中温范围内(500℃)这是要考虑的选择。

RTD热电偶的高温不能测量,但线性度高,重复性好。

NTC由于其高灵敏度和高精度,热敏电阻在重视耐久性、可靠性和稳定性的温度测量方面得到了很好的应用。

虽然热敏电阻的材料很多,但与金属等导体相比,NTC这种半导体电阻具有更容易处理、更小、更轻的优点。

此外,由于其响应速度快,也适用于小直径精密设备。

虽然线性程度很低,但其他优势也很明显。

这无疑是一个很好的选择应用程序低成本和低温范围。

例如,K型热电偶(由镍铬合金和镍铝合金制成)可以测量超过10000℃温度。

热电偶坚固耐用,自供电,成本低,非常适合不同测量范围的应用。

然而,一个完整的热电偶温度测量系统需要冷端补偿。

高精度的数字温度传感电子工业对精度的要求越来越高,温度检测也不例外。

目前,市场上有很多温度检测解决方案,可以看出每一种方案都有其优缺点。

数字温度传感器具有相对较高的线性度,其精度远远高于其他方案。

在数字温度检测领域,高分辨率和高精度的实现不再是问题。

数字温度传感器不需要冷端温度补偿或线性化,可以提供模拟和数字输出,并且可以提前校准。

与其他模拟传感方法相比,使用方便无疑更方便。

模拟温度传感器需要校准ADC增益和不平衡,以实现所需的系统精度。

常用温度传感器的对比分析及选择

常用温度传感器的对比分析及选择

常用温度传感器的对比分析及选择大致的要点:1.温度传感器概述:应用领域,重要性;2.四种主要的温度传感器类型的横向比较3.热电偶传感器4.热电阻传感器5.热敏电阻传感器6.集成电路温度传感器以及典型产品举例7.温度传感器的正确选择及应用在各种各样的测量技术中,温度的测量可能是最为常见的一种,因为任何的应用领域,掌握温度的确切数值,了解温度与实际状态之间的差异等,都具有极为重要的意义。

就以测量为例,在力的测量,压力,流量,位置及电平高低等测量的过程中,为了提高测量精度,通常都会要求对温度进行监视,如压力或力的测量,往往是使用惠斯登电阻电桥,但组成电桥的电阻随温度变化引起的误差,往往会大大超过待测力引起的电阻值变化,如不对温度进行监控并据此校正测量结果,则测量完全不可能进行或者毫无效果。

其他参数测量也有类似问题,可以说,各种的物理量都是温度的函数,要得到精确的测定结果,必须针对温度的变化,作出精确的校正。

本文就是帮助读者针对特定的用途,选择最为合适的温度传感器,并进行精确的温度测量。

工业上常用的温度传感器有四类:即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温度传感器;每一类温度传感器有自己独特的温度测量范围,有自己适用的温度环境;没有一种温度传感器可以通用于所有的用途:热电偶的可测温度范围最宽,而热电阻的测量线性度最优,热敏电阻的测量精度最高。

表1是四类传感器的各自独特的性能特性及相互比较。

表2是四类传感器的典型应用领域。

热电偶--通用而经济热电偶由二根不同的金属线材,将它们一端焊接在一起构成,如图1所示;参考端温度(也称冷补偿端)用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差;而两种不同金属的焊接端放置于需要测量温度的目标上。

两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压,电压数值是所有联接端温度的函数,热电偶无需电压或电流激励。

实际应用时,如果试图提供电压或电流激励反而会将误差引进系统。

鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端,其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现;如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属,通常是铜,那末事情真会简单至此。

温度测量方案

温度测量方案

温度测量方案介绍温度测量在现代科学和生活中起着重要的作用。

无论是工业生产、医疗保健还是天气预报,准确测量温度都是必要的。

本文将探讨几种不同的温度测量方案,包括接触式温度测量和非接触式温度测量,并介绍它们在不同领域的应用。

接触式温度测量接触式温度测量是指通过接触被测体来测量其温度。

常用的接触式温度测量方法有热电偶和温度传感器。

1. 热电偶热电偶是一种基于热电效应的温度测量器件。

它由两种不同金属材料的焊接端组成,当焊接端的温度差异引起的电势差可用来测量温度。

热电偶广泛应用于工业中,尤其在高温环境下具有较好的性能。

2. 温度传感器温度传感器是一种基于电阻或半导体材料特性的温度测量器件。

常见的温度传感器有热敏电阻和热敏电阻。

温度传感器的原理是通过测量电阻值或电流变化来计算温度。

它们具有高精度和快速响应的特点,在医疗和科学研究等领域得到广泛应用。

非接触式温度测量非接触式温度测量是指通过测量被测体辐射出的红外辐射来估算其温度。

这种方法主要应用于需要远距离或难以接触的环境中。

1. 红外测温仪红外测温仪是一种常用的非接触式温度测量设备。

它利用物体辐射的红外能量来测量温度。

红外测温仪通过目标物体的辐射能量和其表面特性来计算出温度。

这种测量方法便捷、快速且无需接触,广泛应用于工业生产、医疗、食品安全等领域。

2. 红外热像仪红外热像仪是一种通过测量物体表面的红外辐射来形成温度分布图像的设备。

红外热像仪可以显示目标物体的温度分布情况,对于大范围区域的温度检测非常有用。

它被广泛应用于建筑、电力、消防等行业,可用于诊断设备故障和预防火灾等。

应用案例温度测量方案在不同领域有各种应用。

以下是几个典型的案例。

1. 工业生产在工业生产中,温度测量方案被广泛应用于监控熔炉、冷却装置和化学反应器等设备的温度。

通过准确测量设备的温度,可以保证生产过程的正常运行和质量控制。

2. 医疗保健温度测量在医疗保健中极为重要。

医疗领域常用的温度测量包括体温测量和手术设备的温度监测。

温度采集方案

温度采集方案

温度采集方案温度采集是现代生活和工业领域中一项重要的技术需求。

无论是在家庭生活中还是工业生产中,准确地采集和监测温度是确保安全和正常运行的关键之一。

本文将介绍几种常见的温度采集方案,帮助读者了解不同方案的特点和适用场景。

一、热敏电阻方案热敏电阻是一种基于材料电阻随温度变化的原理来进行温度测量的装置。

它通过感受周围环境的温度来改变电阻的大小,进而测量温度。

热敏电阻方案具有成本低、结构简单、体积小等特点,广泛应用于家庭温度计、恒温控制器等领域。

然而,热敏电阻的响应速度较慢,精度相对较低,不适用于一些对温度变化要求较高的场景。

二、热电偶方案热电偶是一种将两种不同金属组合而成的温度传感器,通过测量金属间温差产生的电势差来测量温度。

热电偶方案具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等特点。

它适用于高温环境和一些特殊场合,如工业炉温测量、高温熔融金属测温等。

然而,热电偶需要辅助电源供电,而且价格较高,不适用于某些成本敏感的场景。

三、半导体温度传感器方案半导体温度传感器是一种将半导体材料的电阻随温度变化来进行温度测量的装置。

它具有响应速度快、精度高、体积小等优势,并且价格相对较低。

半导体温度传感器适用于家用电器、电子设备等领域。

此外,半导体温度传感器还可以集成到微处理器中,提供更多功能和测量选项,提高了系统的整体性能。

四、红外测温方案红外测温是一种以物体辐射的红外能量为基础进行温度测量的方案。

它通过红外传感器感知物体的红外辐射能量,从而测量出物体的温度。

红外测温方案具有非接触、快速测量、适用于远距离测量等优势,广泛应用于工业控制、医疗检测、食品加工等领域。

然而,红外测温受到环境因素的干扰较大,需要在使用中进行校准。

综上所述,温度采集方案应根据具体的场景需求和成本预算来选择。

热敏电阻方案适合一些简单、低成本的温度测量;热电偶方案适用于高温和特殊环境;半导体温度传感器方案适用于家电和电子设备;红外测温方案适用于非接触、快速测温场景。

传统温度传感器与数字温度传感器的优缺点

传统温度传感器与数字温度传感器的优缺点

传统温度传感器与数字温度传感器的优缺点
随着科技的快速发展,温度传感器的的种类越来繁多,现在市⾯上温度传感器⼤致可以分为传统温度传感器和数字温度传感器,这个两种传感器都被⼴泛应⽤。

这两种传感器都有独⾃的特点和应⽤,这两种传感器具体哪个好也是没有具体的说明的,但是各种传感器的优劣势也是有区分的。

接下来⼩编为⼤家详细的介绍⼀下传统温度传感器与数字温度传感器的优缺点。

数字温度传感器与传统的热敏电阻有所不同的是,使⽤集成芯⽚,采⽤单总线技术,其能够有效的减⼩外界的⼲扰,提⾼测量的精度,同时,它可以直接将被测温度转化成串⾏数字信号供微机处理,接⼝简单,使数据传输和处理简单化。

部分功能电路的集成,使总体硬件设计更简洁,能有效地降低成本,搭建电路和焊接电路时更快,调试也更⽅便简单化,这也就缩短了开发的周期。

传统的温度检测⼤多以热敏电阻为传感器,采⽤热敏电阻,可满⾜40摄⽒度⾄90摄⽒度测量范围,但热敏电阻可靠性差,测量温度准确率低,对于1摄⽒度的信号是不适⽤的,还得经过专门的接⼝电路转换成数字信号才能由微处理器进⾏处理。

以上就是⼩编为⼤家提供的传统温度传感器与数字温度传感器的优缺点,⼤家可以根据以上这些内容来做⼀些参考,希望帮助⽤户可以适当的学习⼀些有关温度传感器的⼀些应⽤知识。

维护传感器的⽅法还有很多,⼤家在使⽤过程中要多加注意,不要因为⾃⼰⼀点⼩⼩的疏忽造成了传感器⽇后⽆法正常使⽤。

水箱温度测温方案

水箱温度测温方案

水箱温度测温方案引言水箱温度的准确测量是很多工业和日常生活场景中的重要需求。

例如,在工业生产中,水箱温度的实时监测可以有效地保证生产过程的稳定性和安全性。

在家庭使用中,水箱温度的测量可以帮助用户掌握热水供应情况,提高用水的舒适度。

本文将介绍一种水箱温度测温方案,该方案基于温度传感器和适当的硬件设备,能够实现准确、可靠的水箱温度测量。

同时,该方案还具有可扩展性和灵活性,可以针对不同规模和需求的水箱进行应用。

硬件设备水箱温度测温方案所需的硬件设备主要包括以下几个部分:温度传感器温度传感器是测量水箱温度的核心组件,常用的温度传感器有热敏电阻和数字温度传感器。

其中,热敏电阻是一种基于热敏效应的温度传感器,其电阻值随温度的变化而变化。

数字温度传感器则直接输出数字信号,可以便于接入到数字设备中进行数据处理。

选择温度传感器时,需要考虑其精度、响应时间、耐高温性能以及适配于硬件平台的接口类型等因素。

微控制器微控制器是水箱温度测温方案的控制中心,常用的微控制器有Arduino、Raspberry Pi等。

通过选择合适的微控制器,可以快速搭建起温度测温系统,并实现数据采集、处理和传输等功能。

连接设备连接设备用于将温度传感器与微控制器连接起来,常用的连接设备有面包板、杜邦线等。

在选择连接设备时,需要确保连接可靠、稳定,并且不会受到干扰造成数据误差。

测温方案的实现步骤以下是水箱温度测温方案的实现步骤:1.根据水箱的具体情况选择合适的温度传感器,并连接到微控制器上。

这个过程需要根据传感器和微控制器的硬件接口类型进行相应的连接。

2.在微控制器上编写相应的程序代码,实现温度数据的采集和处理。

可以使用现有的开源库或开发板提供的API函数简化开发工作。

3.配置微控制器的相关设置,如采样频率、通信方式等。

根据实际需求可以进行定制化设置,以获取更加精确的温度数据。

4.通过适当的通信方式将温度数据传输给上位机或其他设备。

可以选择使用串口通信、无线通信或以太网通信等方式,根据实际需求进行选择。

温度测量方法分类及优缺点概述

温度测量方法分类及优缺点概述

温度测量方法分类及优缺点概述摘要:温度是表征物体冷热程度的物理量, 是国际单位制中七个基本物理量之一, 它与人类生活、工农业生产和科学研究有着密切关系。

随着科学技术水平的不断提高, 温度测量技术也得到了不断的发展。

本文将讨论总结温度测量的各种方式,并分析他们各自的优缺点。

1.温度测量的分类温度测量的分类可以通过其与被测量的物体是否接触分为接触式和非接触式。

接触式测量仪表比较简单、可靠,测量精度高。

但是因为测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,所以其需要一定的时间才能达到热平衡。

接触式测量仪存在测温延迟现象,同时受耐高温和耐低温材料的限制,不能应用于这些极端的温度测量。

非接触式仪表测温仪是通过热辐射的原理来测量温度的,测温元件不需要与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响,其测量误差较大。

2.接触式测量方法2.1膨胀式温度测量原理:利用物质的热胀冷缩原理即根据物体体积或几何形变与温度的关系进行温度测量。

热胀冷缩式温度计包括玻璃液体温度计、双金属膨胀式温度计和压力式温度计等。

优点:结构简单, 价格低廉, 可直接读数,使用方便,非电量测量方式, 适用于防爆场合。

缺点:准确度比较低, 不易实现自动化, 而且容易损坏。

2.2电量式测温方法利用材料的电势、电阻或其它电性能与温度的单值关系进行温度测量,包括热电偶温度测量、热电阻和热敏电阻温度测量、集成芯片温度测量等。

1.热电偶的原理是两种不同材料的金属焊接在一起,当参考端和测量端有温差时, 就会产生热电势, 根据该热电势与温度的单值关系就可以测量温度。

热电偶具有结构简单, 响应快, 适宜远距离测量和自动控制的特点, 应用比较广泛。

2.热电阻是根据材料的电阻和温度的关系来进行测量的, 输出信号大, 准确度比较高, 稳定性好, 但元件结构一般比较大, 动态响应较差, 不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域。

各种温度测量方案对比

各种温度测量方案对比

温度测量方案对比分析一、我们的目标温度测量存在于我们生活与工作的方方面面,我们可以测量单点的温度体现整体环境温度,也可以测量多点温度,综合反应环境情况。

本文针对单点测量的情况进行分析,如何从一点扩展到多点不做讨论。

我们针对以热电偶,热电阻,半导体温度传感器为前端,MCU为数据处理核心的电路测量系统。

首先分析其基本结构,再大致分析其特点与成本。

我们的目标就是得到一个数字的温度信息,比如测量室温是25摄氏度,我们认为在单片机内得到这个温度,算是我们工作完成,至于这个数字如何显示出来,或者通过有线无线传输到云平台之类,如何存储,我们不再进行分析。

由于结构的不同,成本会有很大的变化,本文力求给出一个概略的成本范围,方便读者简单判断。

(这里成本价格是个参考值,并非绝对值。

)二、测温系统的构成我们感知一个点的温度,首先要有个敏感的前端测温部件,这个部件可以是接触式的或非接触式的。

当温度变化时,此部件可能产生电压的变化,电阻的变化或者其它信号的变化。

之后,我们将这个变化的信号进行调理,变换成我们方便采集的信号,最后将这个信号进行采集,变为一个数字信号。

当然某些传感器,尤其是新型的半导体传感器,可能综合了以上一个或几个部分,直接输出了数字温度信息。

三、热电偶构成的温度测量系统与成本分析1. 基本结构热电偶将环境温度转换为电压信号得到一个我们将小信号进行放大,数据采集,数据变换, 温度值。

整体结构如下:针对以上,热电偶常见有K B E J T S N R类型。

信号放大可以自己用模拟电路构建,也可以使用厂家集成电路,很多IC同时集成了信号放大与ADC,有些则集合了ADC 与MCUo2. 成本分析(D热电偶根据类型,成本如下:热电偶根据类型,测温范围,测温精度,产品寿命,反应时间,引线方式,品 牌,产地等等因素,价格会有很大差异,以上价格是个概略的参考价格范围。

比如,常 见的K J E 型热电偶,国产便宜的大约几块钱,多数从几块到二十几块不等,进口产品 要200到400不等。

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D-NTC ™系列数字温度传感器NST1001应用指南 温度传感器种类繁多,应用也极为广泛,在我们日常所需的汽车、消费电子、家用电器等产品上都存在一个至数个温度传感器。

较比其他种类传感器,温度传感器出现的最早,相继出现了热电偶传感器、RTD 铂电阻和集成半导体温度传感器等多种温度传感器,并且随着技术的发展,新型温度传感器还在不断涌现。

本文要介绍的就是一种新型的温度传感器——纳芯微电子D-NTC ™系列高精度双引脚数字脉冲输出温度传感器芯片NST1001。

这里会介绍它的产品特性和应用电路,让大家全面了解下这款革命性的数字测温产品。

常用测温方案对比
温度传感器的使用非常广泛,大到工业过程控制中的温度变送器,小到家庭必备的电子体温计都需要通过温度传感器来实现温度检测,但在这些应用场景中,所采用的测温方案是不同的。

根据测温原理,测温方案主要有如下几大类:
• 热电偶
• 铂电阻RTD

热敏电阻NTC

CMOS 温度传感器
图1:不同种类的测温方案
热电偶温度范围最宽,可达-200℃~2000℃,使用时需要外部参考端,较为复杂。

铂电阻RTD 精度高,范围范围也比较宽,但成本较高,外围电路复杂。

NTC 热敏电阻成本较低,但精度有限,本身具有温度系数大和非线性输出的特点。

CMOS 温度传感器又称为IC 温度传感器,包括模拟输出和数字输出两种类型。

与上述三种温度传感器相比,CMOS 温度传感器具有非常高的线性度,低系统成本,功能集成度高,外围简单,能支持数字输出,主要缺点是测温范围一般集中在-40℃~125℃,较为局限。

用一张图表来对比,更加直观:
NST1001
G N D N C D Q
表1:几种常见测温方案对比
通过以上对比,大家已经了解了几种测温方案的差异,这些差异也决定了不同的应用场景。

热电偶和RTD两种方案测温范围宽,使用复杂,所以基本局限在工业应用。

热敏电阻NTC因为低成本和相对易于使用的优点使其应用非常广泛,例如汽车上的水温、油温、发动机进气温度、缸内温度到尾气温度,家电和小家电中的空调、冰箱电饭煲等等这些都是NTC的主战场,物联网应用中的环境温度测量、水温探头,电子体温计等也都是采用以NTC为主的测温方案。

CMOS数字温度传感器过去主要以IC形态存在,采用标准IC的SOP8脚封装,用在电子产品中的板级测温,比如硬盘、主板上,输出信号以I2C接口为主,也有部分采用模拟电压输出。

随着摩尔定律的发展,基于CMOS工艺的数字温度传感器性能越来越好,成本也越来越低。

为什么NST1001是一款革命性温度传感器产品
通过上述说明,可以发现NTC使用最为广泛,但本质上作为一颗电阻,出身被动器件的草根属性也带给了它与生俱来的缺点,精度主要靠生产工艺和分选,内部没有电路,没有校准能力,使用时依赖外部参考电阻分压检测。

传统CMOS数字温度传感器则更像是一个标准IC,采用的SOP8封装尺寸也较大,响应时间较长,引脚较多,不能与NTC直接替换。

纳芯微电子D-NTC™系列NST1001产品兼具了热敏电阻及CMOS数字温度传感器两
者的优势,结合纳芯微扎实的混合信号链IC设计能力及创新性专利技术,为传统NTC测温市场带来了一场全新的变革。

NST1001本身是一颗内部有完整的电源电路、数字电路、模拟电路,及数据处理和存储能力的IC,具有100%出厂校准的温
度精度保证的同时,采用了极简的2脚封装,外围电路也能够与NTC直接兼容,参
考电阻支持上拉与下拉。

NST1001提供TO-92S和DFN2L两种封装,前者便于探头二次封装,后者则拥有0.12S的极速响应时间和与0603贴片电阻兼容的外形,更适合于快速响应测温应用和板级测温场景。

图2:NST1001(DFN2L封装)与1元硬币大小对比
NST1001功能特点
•双引脚简化温度测量,无需额外器件
•两脚连接,节约布线资源
•宽温度范围–50°C至150°C
•分辨率高,最高可达0.0625℃
•全温域内保持高精度
•-20℃ ~ 85℃:0.5℃(最大)
•-50℃ ~ -20 ℃:0.75 ℃(最大)
•+85℃ ~ 150 ℃:0.75 ℃(最大)
•脉冲数型数字输出,无需AD转换接口
•单次温度转换时间50ms
•转换时工作电流仅30uA,零待机功耗
•供电范围宽,1.65V到5.5V
•封装形式
TO-92s(4mm x 3mm)
DFN2L(1.6mm x 0.8mm)
NST1001管脚定义与功能描述
图3:NST1001封装外形及管脚定义
表2:NST1001管脚功能描述
NST1001典型应用电路
D-NTC™的最大优势就是使用简单。

NST1001支持上拉与下拉电阻两种接法,
易于使用,接下来具体介绍:
上拉电阻接法与输出波形:
图4:NST1001上拉电阻连接应用电路示意图
图4是NST1001的上拉接法典型应用连接图。

上拉电阻R1可以直接连到MCU的VDD,也可以通过一个单独的GPIO(图中为GPIO1)为NST1001供电,以便不用时关掉其供电来节省功耗。

有些MCU的GPIO自带有可配置的上拉电阻,也可以替代外部电阻R1。

在某些应用中为了提高对外部抗干扰的能力,可以在靠近NST1001处增加电容C1。

C1的取值见下文。

图5是上拉电阻连接模式的典型DQ输出波形。

图5: NST1001上拉电阻DQ脉冲波形图
下拉电阻接法与输出波形:
图6:NST1001下拉电阻连接应用电路示意图
图6是NST1001的下拉电阻接法典型应用连接图,类似于常见的NTC温度采集方案。

对应的输出波形见图7。

图7:NST1001下拉电阻脉冲测试波形图
典型电路中R1与C1的取值
接下来展开来介绍一下典型电路中R1与C1的取值:
上拉或下拉电阻R1可以选取值在500 ohm到10k ohm之间。

具体的取值需要在最低工作电压,功耗和传输距离之间进行折衷。

由于NST1001进行温度转换时有最大45uA的电流,越小的R1在其上的压降就越小,给芯片的供电电压就越高。

VDD的最小值可以用如下公式进行估算:
VDD > 1.45+ 45*10-6*R1
另一方面,温度数据发送时的功耗随着电阻的减小而变大,因此为了最小化功耗,需要尽量采用更大的电阻。

而在有些需要长距离传输的情况下,考虑到寄生电容对数据传输的影响,为了保证温度脉冲信号可以被正常的发送出来,电阻R1不能取的太大。

图8上拉模式下DQ脉冲波形
如图8,在上拉模式下,由于DQ引脚开关电阻仅为50ohm左右,因此输出拉低速度一般较快,传输能力主要受限于输出由低变高时,输出从低拉高到95%稳态值的时间TLH可以如下公式进行计算。

T LH=3∗R1×(C1+Cpar)
其中C1为外部滤波电容,Cpar为线束对地寄生电容。

TLH需要小于DQ高脉冲的最短时间4us。

假设R1为5.1k ohm,不考虑Cpar,则C1需要不大于261pF。

实际使用时,用户需要根据实际应用的情况,在最低工作电压,功耗和传输距离三个因素之间进行折中。

NST1001温度计算公式与对应温度表
NST1001的使用简单除了管脚数量少还体现在测温数据获取简单,通过下述方程即可直接得到校准后的温度值:
温度计算方程:
*0.062550.0625o o Temp Num C C =−
其中:Temp 是温度值(-50 ℃ ~ 150 ℃),Num 是脉冲数(1 ~3201个)。

NST1001的评估套件:
图9:NST1001 USB 评估板实物
图10:NST1001 USB 评估软件。

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