一、溫度傳感器有哪幾種

溫度(du)傳感器(qi)是指能感受溫度(du)并轉(zhuan)換成可用輸出信號的(de)傳感器(qi)。溫度(du)傳感器(qi)是溫度(du)測量儀表的(de)核(he)心部分，品種繁多。

（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(jie)觸(chu)(chu)式溫度傳感器的(de)檢測部分與被測對象(xiang)有良好(hao)的(de)接(jie)觸(chu)(chu)，又稱溫度計。

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溫度(du)計(ji)通過傳導或(huo)對(dui)(dui)流達到熱平衡，從而使溫度(du)計(ji)的(de)示(shi)值能(neng)直接表示(shi)被測(ce)對(dui)(dui)象(xiang)的(de)溫度(du)。一般測(ce)量(liang)精(jing)度(du)較高。在一定的(de)測(ce)溫范圍(wei)內，溫度(du)計(ji)也(ye)可測(ce)量(liang)物體內部(bu)的(de)溫度(du)分布(bu)。但對(dui)(dui)于(yu)運(yun)動體、小目(mu)標(biao)或(huo)熱容量(liang)很小的(de)對(dui)(dui)象(xiang)則會(hui)產(chan)生較大(da)的(de)測(ce)量(liang)誤差(cha)。

常用的溫(wen)度(du)計(ji)(ji)有雙金(jin)屬溫(wen)度(du)計(ji)(ji)、玻璃液體溫(wen)度(du)計(ji)(ji)、壓力式溫(wen)度(du)計(ji)(ji)、電阻(zu)溫(wen)度(du)計(ji)(ji)、熱敏電阻(zu)和溫(wen)差(cha)電偶等(deng)，廣(guang)泛應用于工(gong)業、農(nong)業、商業等(deng)部(bu)門。

2、非接觸式

它的(de)(de)敏(min)感元件與被測(ce)(ce)對(dui)象互(hu)不(bu)接(jie)觸，又稱非(fei)接(jie)觸式(shi)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)儀(yi)表。這(zhe)種(zhong)儀(yi)表可(ke)(ke)用來測(ce)(ce)量(liang)(liang)運(yun)動(dong)物體、小目標和熱(re)容量(liang)(liang)小或溫(wen)(wen)度(du)變化迅速（瞬變）對(dui)象的(de)(de)表面溫(wen)(wen)度(du)，也(ye)可(ke)(ke)用于測(ce)(ce)量(liang)(liang)溫(wen)(wen)度(du)場(chang)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)分布。

最(zui)常用的(de)非(fei)接觸式測(ce)溫儀表基于黑體(ti)輻(fu)射的(de)基本定(ding)律，稱為輻(fu)射測(ce)溫儀表。輻(fu)射測(ce)溫法包括亮度法、輻(fu)射法和比(bi)色法。

非接(jie)(jie)觸測(ce)(ce)溫優點：測(ce)(ce)量上(shang)(shang)限不受感溫元件耐(nai)溫程度(du)的(de)(de)限制(zhi)，因(yin)而對最(zui)高(gao)可(ke)測(ce)(ce)溫度(du)原則上(shang)(shang)沒有(you)限制(zhi)。對于1800℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)溫，主(zhu)要采(cai)用(yong)非接(jie)(jie)觸測(ce)(ce)溫方(fang)法。隨著(zhu)紅(hong)外(wai)技術的(de)(de)發展，輻射測(ce)(ce)溫逐(zhu)漸由可(ke)見光(guang)向紅(hong)外(wai)線(xian)擴(kuo)展，700℃以(yi)下直至常溫都已采(cai)用(yong)，且分辨率(lv)很(hen)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

熱敏電阻是(shi)用半(ban)導(dao)體(ti)材料，大(da)多(duo)為負溫(wen)度(du)系(xi)數，即阻值隨(sui)溫(wen)度(du)增(zeng)加而降低。

溫(wen)度變(bian)化會造成大的阻(zu)值改變(bian)，因此(ci)它是最靈敏的溫(wen)度傳(chuan)感器。但熱敏電阻(zu)的線性度極差(cha)，并且與生產(chan)工藝有很大關系(xi)。

熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)還有其(qi)自身(shen)的(de)(de)測量技(ji)巧(qiao)。熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)體積小是(shi)優(you)點，它能(neng)很(hen)快(kuai)穩定(ding)，不會(hui)(hui)造成熱(re)(re)負(fu)載。不過也因(yin)(yin)此很(hen)不結實，大電(dian)(dian)流(liu)(liu)會(hui)(hui)造成自熱(re)(re)。由(you)于熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)是(shi)一種電(dian)(dian)阻(zu)性器件，任何電(dian)(dian)流(liu)(liu)源(yuan)都會(hui)(hui)在(zai)其(qi)上因(yin)(yin)功(gong)率而造成發熱(re)(re)。功(gong)率等(deng)于電(dian)(dian)流(liu)(liu)平方與(yu)電(dian)(dian)阻(zu)的(de)(de)積。因(yin)(yin)此要使用小的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)源(yuan)。如(ru)果熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)暴露在(zai)高熱(re)(re)中，將導致永久性的(de)(de)損壞(huai)。

2、熱電偶

熱(re)電(dian)偶是(shi)溫(wen)度(du)(du)測(ce)量中最(zui)常(chang)用(yong)(yong)的溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器。其主要好處是(shi)寬溫(wen)度(du)(du)范圍和適應各種(zhong)大氣環境，而(er)且(qie)結實、價低，無需供電(dian)，也是(shi)最(zui)便(bian)宜(yi)的。電(dian)偶是(shi)最(zui)簡單(dan)和最(zui)通用(yong)(yong)的溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器，但熱(re)電(dian)偶并(bing)不適合高精(jing)度(du)(du)的的測(ce)量和應用(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

當有(you)(you)兩(liang)(liang)種不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)導(dao)體(ti)(ti)和(he)半(ban)導(dao)體(ti)(ti)A和(he)B組成一(yi)(yi)個(ge)回路，其兩(liang)(liang)端相互(hu)連接(jie)時，只要兩(liang)(liang)結點處的(de)(de)(de)溫度(du)(du)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，一(yi)(yi)端溫度(du)(du)為(wei)T，稱(cheng)為(wei)工作端或(huo)熱端，另(ling)一(yi)(yi)端溫度(du)(du)為(wei)TO，稱(cheng)為(wei)自由端或(huo)冷(leng)端，則回路中就有(you)(you)電(dian)(dian)流(liu)產生，即回路中存在的(de)(de)(de)電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)稱(cheng)為(wei)熱電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)。這種由于(yu)溫度(du)(du)不(bu)(bu)同(tong)(tong)而產生電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)的(de)(de)(de)現象(xiang)稱(cheng)為(wei)塞貝(bei)克效(xiao)應。與塞貝(bei)克有(you)(you)關的(de)(de)(de)效(xiao)應有(you)(you)兩(liang)(liang)個(ge)：其一(yi)(yi)，當有(you)(you)電(dian)(dian)流(liu)流(liu)過(guo)兩(liang)(liang)個(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)導(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)連接(jie)處時，此(ci)處便(bian)吸(xi)收或(huo)放出(chu)熱量(取決(jue)于(yu)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)方(fang)向)，稱(cheng)為(wei)珀爾帖(tie)效(xiao)應；其二(er)，當有(you)(you)電(dian)(dian)流(liu)流(liu)過(guo)存在溫度(du)(du)梯度(du)(du)的(de)(de)(de)導(dao)體(ti)(ti)時，導(dao)體(ti)(ti)吸(xi)收或(huo)放出(chu)熱量(取決(jue)于(yu)電(dian)(dian)流(liu)相對于(yu)溫度(du)(du)梯度(du)(du)的(de)(de)(de)方(fang)向)，稱(cheng)為(wei)湯姆遜效(xiao)應。兩(liang)(liang)種不(bu)(bu)同(tong)(tong)導(dao)體(ti)(ti)或(huo)半(ban)導(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)組合(he)稱(cheng)為(wei)熱電(dian)(dian)偶(ou)。

2、電阻傳感器工作原理

導體的電阻值隨(sui)溫(wen)度(du)變(bian)化而(er)改變(bian)，通過測(ce)量其(qi)阻值推算出被(bei)測(ce)物體的溫(wen)度(du)，利用(yong)此原理構成的傳(chuan)感器(qi)(qi)就是電阻溫(wen)度(du)傳(chuan)感器(qi)(qi)，這種傳(chuan)感器(qi)(qi)主要用(yong)于-200—500℃溫(wen)度(du)范圍內的溫(wen)度(du)測(ce)量。純金屬是熱電阻的主要制造材(cai)料(liao)，熱電阻的材(cai)料(liao)應具有以下(xia)特性：

(1)、電阻溫度系數要(yao)大(da)而(er)且穩定，電阻值與溫度之間應具有良(liang)好(hao)的線性關系。

(2)、電阻率高(gao)，熱容量小，反應速度(du)快。

(3)、材料的復現(xian)性(xing)和工藝性(xing)好(hao)，價(jia)格低(di)。

(4)、在測溫范圍內化學物理(li)特性(xing)穩定。

目前，在工業中應(ying)用最(zui)廣的(de)鉑和(he)銅，并已(yi)制作(zuo)成標準測(ce)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)原理制作而成的。