一、溫度傳感器有哪幾種

溫(wen)度傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)是指能感(gan)(gan)(gan)受溫(wen)度并轉換成可(ke)用輸出信(xin)號的傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)。溫(wen)度傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)是溫(wen)度測(ce)量(liang)儀表的核心部分，品種繁(fan)多。

（一）按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。

1、接觸式

接觸式溫(wen)度傳(chuan)感器的檢測部分與被測對象有良(liang)好(hao)的接觸，又稱(cheng)溫(wen)度計。

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溫(wen)(wen)度(du)計(ji)(ji)通過(guo)傳導或對流達到熱平衡，從而使溫(wen)(wen)度(du)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)示(shi)(shi)值能直接表示(shi)(shi)被測(ce)對象的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)。一般(ban)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)較高(gao)。在一定的(de)(de)(de)(de)測(ce)溫(wen)(wen)范圍(wei)內，溫(wen)(wen)度(du)計(ji)(ji)也(ye)可測(ce)量(liang)物體內部的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)分布。但對于運動體、小目標(biao)或熱容(rong)量(liang)很小的(de)(de)(de)(de)對象則會產生較大(da)的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差。

常用的溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)有雙金屬(shu)溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)、玻(bo)璃液體溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)、壓力式(shi)溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)、電(dian)阻(zu)(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)、熱敏電(dian)阻(zu)(zu)和(he)溫(wen)(wen)差電(dian)偶等，廣(guang)泛應用于(yu)工業、農業、商(shang)業等部門。

2、非接觸式

它的敏感元件(jian)與被測(ce)對(dui)象(xiang)互不接(jie)觸，又稱(cheng)非接(jie)觸式測(ce)溫(wen)儀表。這種儀表可用來(lai)測(ce)量(liang)(liang)運動物體、小目標和熱(re)容(rong)量(liang)(liang)小或(huo)溫(wen)度(du)變化迅速（瞬變）對(dui)象(xiang)的表面溫(wen)度(du)，也可用于(yu)測(ce)量(liang)(liang)溫(wen)度(du)場的溫(wen)度(du)分布。

最(zui)常用的非接觸(chu)式測溫(wen)儀表基于黑體輻(fu)射(she)(she)的基本定律，稱(cheng)為(wei)輻(fu)射(she)(she)測溫(wen)儀表。輻(fu)射(she)(she)測溫(wen)法包括(kuo)亮度(du)法、輻(fu)射(she)(she)法和比(bi)色(se)法。

非(fei)接觸測溫(wen)優(you)點：測量(liang)上(shang)限不受(shou)感溫(wen)元(yuan)件耐溫(wen)程(cheng)度(du)的限制，因(yin)而對(dui)最高(gao)可測溫(wen)度(du)原則上(shang)沒有限制。對(dui)于1800℃以(yi)上(shang)的高(gao)溫(wen)，主要采(cai)用非(fei)接觸測溫(wen)方(fang)法。隨(sui)著紅外技術的發展，輻射(she)測溫(wen)逐漸由可見光向紅外線擴展，700℃以(yi)下直至常溫(wen)都已(yi)采(cai)用，且分(fen)辨率很高(gao)。

（二）按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。

1、熱電阻

熱(re)敏(min)電阻(zu)是用半導體材料，大多為負溫度(du)系(xi)數，即阻(zu)值隨溫度(du)增加而降低。

溫(wen)度變(bian)化會(hui)造成大的阻值改變(bian)，因此它是最靈(ling)敏的溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器。但熱敏電阻的線性(xing)度極差，并且(qie)與(yu)生產工藝有很大關系。

熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻還(huan)有其自(zi)身的(de)(de)測量技(ji)巧(qiao)。熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻體積小是(shi)優點，它能很快穩定，不(bu)會造(zao)成熱(re)(re)負載。不(bu)過也因此很不(bu)結(jie)實，大電(dian)(dian)流會造(zao)成自(zi)熱(re)(re)。由于熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻是(shi)一種電(dian)(dian)阻性器件(jian)，任(ren)何電(dian)(dian)流源(yuan)都會在其上因功率(lv)而造(zao)成發熱(re)(re)。功率(lv)等于電(dian)(dian)流平方(fang)與電(dian)(dian)阻的(de)(de)積。因此要(yao)使(shi)用(yong)小的(de)(de)電(dian)(dian)流源(yuan)。如果熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻暴露在高熱(re)(re)中，將(jiang)導致永(yong)久性的(de)(de)損(sun)壞。

2、熱電偶

熱(re)電偶是(shi)溫度(du)測量中最(zui)常用(yong)(yong)的(de)(de)溫度(du)傳(chuan)感器。其主(zhu)要好處是(shi)寬溫度(du)范圍(wei)和適應(ying)各種大(da)氣(qi)環境(jing)，而且結實(shi)、價低，無需供電，也是(shi)最(zui)便宜的(de)(de)。電偶是(shi)最(zui)簡單和最(zui)通用(yong)(yong)的(de)(de)溫度(du)傳(chuan)感器，但熱(re)電偶并(bing)不適合高(gao)精度(du)的(de)(de)的(de)(de)測量和應(ying)用(yong)(yong)。

二、各種溫度傳感器工作原理

1、熱電偶傳感器工作原理

當(dang)有(you)兩種(zhong)不(bu)(bu)同(tong)的導(dao)體(ti)(ti)和(he)(he)半導(dao)體(ti)(ti)A和(he)(he)B組成一(yi)個(ge)(ge)回(hui)路(lu)(lu)，其兩端(duan)相(xiang)(xiang)互連接(jie)時(shi)(shi)，只(zhi)要兩結點處的溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)同(tong)，一(yi)端(duan)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)T，稱(cheng)(cheng)為(wei)工作(zuo)端(duan)或(huo)(huo)熱端(duan)，另一(yi)端(duan)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)TO，稱(cheng)(cheng)為(wei)自由端(duan)或(huo)(huo)冷端(duan)，則回(hui)路(lu)(lu)中(zhong)就(jiu)有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)產生，即回(hui)路(lu)(lu)中(zhong)存在(zai)的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)勢稱(cheng)(cheng)為(wei)熱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)勢。這種(zhong)由于溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)同(tong)而(er)產生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)勢的現(xian)象稱(cheng)(cheng)為(wei)塞貝克效應。與塞貝克有(you)關(guan)的效應有(you)兩個(ge)(ge)：其一(yi)，當(dang)有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過兩個(ge)(ge)不(bu)(bu)同(tong)導(dao)體(ti)(ti)的連接(jie)處時(shi)(shi)，此處便吸收或(huo)(huo)放出(chu)熱量(取(qu)決于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的方(fang)(fang)向(xiang))，稱(cheng)(cheng)為(wei)珀爾帖效應；其二，當(dang)有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過存在(zai)溫(wen)(wen)度(du)梯(ti)度(du)的導(dao)體(ti)(ti)時(shi)(shi)，導(dao)體(ti)(ti)吸收或(huo)(huo)放出(chu)熱量(取(qu)決于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)相(xiang)(xiang)對(dui)于溫(wen)(wen)度(du)梯(ti)度(du)的方(fang)(fang)向(xiang))，稱(cheng)(cheng)為(wei)湯姆遜效應。兩種(zhong)不(bu)(bu)同(tong)導(dao)體(ti)(ti)或(huo)(huo)半導(dao)體(ti)(ti)的組合稱(cheng)(cheng)為(wei)熱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)偶。

2、電阻傳感器工作原理

導(dao)體(ti)的電(dian)阻值隨溫度變化而改變，通(tong)過(guo)測(ce)量其阻值推算出被測(ce)物體(ti)的溫度，利用(yong)此原理構(gou)成的傳感(gan)器(qi)就是電(dian)阻溫度傳感(gan)器(qi)，這種傳感(gan)器(qi)主要用(yong)于-200—500℃溫度范(fan)圍內的溫度測(ce)量。純(chun)金(jin)屬是熱(re)電(dian)阻的主要制造(zao)材(cai)料，熱(re)電(dian)阻的材(cai)料應具有以下特性：

(1)、電(dian)阻溫(wen)度系數要大而且穩定，電(dian)阻值與(yu)溫(wen)度之間(jian)應(ying)具有良好的(de)線性關系。

(2)、電阻率高，熱容量(liang)小，反應(ying)速度快。

(3)、材料(liao)的復現(xian)性和(he)工藝性好，價格低(di)。

(4)、在測溫范圍內化(hua)學物理特性(xing)穩定(ding)。

目前，在工業中應用(yong)最廣(guang)的(de)鉑和銅，并已制作成標準測溫熱電阻。

3、紅外溫度傳感器原理

在自然界中，當物體的溫度高于絕對零度時，由于它內部熱運動的存在，就會不斷地向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm的紅外線，紅外溫度傳感器就是(shi)利用這一(yi)原理制(zhi)作(zuo)而成的。