一、溫度傳感器有哪幾種

溫(wen)度(du)(du)傳感(gan)器(qi)是指能(neng)感(gan)受溫(wen)度(du)(du)并轉換(huan)成可用輸(shu)出(chu)信號(hao)的傳感(gan)器(qi)。溫(wen)度(du)(du)傳感(gan)器(qi)是溫(wen)度(du)(du)測量儀表的核心部分，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

接觸式溫度傳(chuan)感(gan)器的(de)檢(jian)測部分與被測對象有良好的(de)接觸，又稱溫度計。

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溫度(du)(du)計(ji)通過傳(chuan)導或對(dui)流達(da)到熱平(ping)衡，從而(er)使溫度(du)(du)計(ji)的(de)示(shi)值能直接(jie)表示(shi)被(bei)測(ce)(ce)對(dui)象(xiang)的(de)溫度(du)(du)。一(yi)(yi)般(ban)測(ce)(ce)量精度(du)(du)較高。在一(yi)(yi)定(ding)的(de)測(ce)(ce)溫范圍內，溫度(du)(du)計(ji)也可測(ce)(ce)量物體內部(bu)的(de)溫度(du)(du)分布。但對(dui)于運動體、小目標或熱容量很(hen)小的(de)對(dui)象(xiang)則(ze)會(hui)產生較大(da)的(de)測(ce)(ce)量誤(wu)差。

常用的溫度(du)計(ji)(ji)有雙(shuang)金(jin)屬溫度(du)計(ji)(ji)、玻璃液體溫度(du)計(ji)(ji)、壓力(li)式溫度(du)計(ji)(ji)、電阻溫度(du)計(ji)(ji)、熱敏電阻和溫差電偶等，廣泛應(ying)用于工業(ye)、農業(ye)、商業(ye)等部門。

2、非接觸式

它的(de)敏感元件與被測對象互(hu)不接觸，又稱非接觸式(shi)測溫儀表(biao)。這種(zhong)儀表(biao)可用來測量運(yun)動(dong)物體、小目(mu)標和熱容量小或溫度(du)(du)變化迅速(su)（瞬變）對象的(de)表(biao)面(mian)溫度(du)(du)，也可用于測量溫度(du)(du)場的(de)溫度(du)(du)分(fen)布。

最常用的非接觸式測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)儀(yi)表(biao)基于(yu)黑體(ti)輻射的基本定(ding)律(lv)，稱為輻射測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)儀(yi)表(biao)。輻射測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)法(fa)包(bao)括(kuo)亮度法(fa)、輻射法(fa)和比色法(fa)。

非接觸測(ce)(ce)溫(wen)(wen)優點：測(ce)(ce)量上限(xian)不(bu)受(shou)感溫(wen)(wen)元件耐溫(wen)(wen)程度(du)的(de)限(xian)制，因而對最(zui)高(gao)可測(ce)(ce)溫(wen)(wen)度(du)原則(ze)上沒有限(xian)制。對于1800℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)，主要采(cai)(cai)用非接觸測(ce)(ce)溫(wen)(wen)方法。隨著紅外技術的(de)發展，輻射測(ce)(ce)溫(wen)(wen)逐漸由可見光向紅外線擴展，700℃以(yi)下直至常溫(wen)(wen)都已(yi)采(cai)(cai)用，且分(fen)辨(bian)率很(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

熱敏電阻是用(yong)半導(dao)體材料，大多為負溫(wen)度系數(shu)，即阻值隨(sui)溫(wen)度增加而降低。

溫度(du)(du)變化會(hui)造成大(da)的(de)阻(zu)值改變，因此(ci)它是最靈(ling)敏(min)的(de)溫度(du)(du)傳感(gan)器。但熱敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)線性度(du)(du)極差，并(bing)且與生產工藝有(you)很大(da)關系(xi)。

熱(re)敏電(dian)阻(zu)(zu)還有(you)其(qi)自(zi)身的(de)測量(liang)技巧(qiao)。熱(re)敏電(dian)阻(zu)(zu)體積小是優點，它能很(hen)快穩定，不(bu)會(hui)(hui)造(zao)成熱(re)負載。不(bu)過(guo)也(ye)因(yin)此很(hen)不(bu)結實，大電(dian)流會(hui)(hui)造(zao)成自(zi)熱(re)。由(you)于(yu)熱(re)敏電(dian)阻(zu)(zu)是一種電(dian)阻(zu)(zu)性(xing)器件(jian)，任何電(dian)流源(yuan)都會(hui)(hui)在(zai)(zai)其(qi)上因(yin)功(gong)率(lv)而造(zao)成發熱(re)。功(gong)率(lv)等(deng)于(yu)電(dian)流平方與電(dian)阻(zu)(zu)的(de)積。因(yin)此要使用小的(de)電(dian)流源(yuan)。如(ru)果熱(re)敏電(dian)阻(zu)(zu)暴露(lu)在(zai)(zai)高(gao)熱(re)中(zhong)，將導(dao)致永久性(xing)的(de)損壞。

2、熱電偶

熱(re)電(dian)偶(ou)是溫(wen)度測量中最(zui)(zui)常用(yong)的(de)溫(wen)度傳(chuan)(chuan)感器。其(qi)主要好處是寬溫(wen)度范圍和(he)(he)適應各種大(da)氣環境，而且結實(shi)、價(jia)低(di)，無需供電(dian)，也是最(zui)(zui)便宜的(de)。電(dian)偶(ou)是最(zui)(zui)簡(jian)單和(he)(he)最(zui)(zui)通用(yong)的(de)溫(wen)度傳(chuan)(chuan)感器，但熱(re)電(dian)偶(ou)并不適合高精度的(de)的(de)測量和(he)(he)應用(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)不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)體和半導(dao)(dao)體A和B組成一個回路，其(qi)(qi)兩端(duan)相互連接時(shi)(shi)，只要兩結點處(chu)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)不同(tong)(tong)(tong)，一端(duan)溫(wen)度(du)為T，稱(cheng)(cheng)(cheng)為工(gong)作端(duan)或熱端(duan)，另一端(duan)溫(wen)度(du)為TO，稱(cheng)(cheng)(cheng)為自由(you)端(duan)或冷端(duan)，則回路中就有(you)電(dian)流(liu)產生，即回路中存在的(de)(de)(de)(de)電(dian)動(dong)勢(shi)稱(cheng)(cheng)(cheng)為熱電(dian)動(dong)勢(shi)。這種(zhong)由(you)于(yu)(yu)溫(wen)度(du)不同(tong)(tong)(tong)而產生電(dian)動(dong)勢(shi)的(de)(de)(de)(de)現象稱(cheng)(cheng)(cheng)為塞貝(bei)克(ke)效應(ying)(ying)。與塞貝(bei)克(ke)有(you)關的(de)(de)(de)(de)效應(ying)(ying)有(you)兩個：其(qi)(qi)一，當(dang)有(you)電(dian)流(liu)流(liu)過兩個不同(tong)(tong)(tong)導(dao)(dao)體的(de)(de)(de)(de)連接處(chu)時(shi)(shi)，此(ci)處(chu)便吸收(shou)或放出熱量(取決于(yu)(yu)電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang))，稱(cheng)(cheng)(cheng)為珀爾帖效應(ying)(ying)；其(qi)(qi)二，當(dang)有(you)電(dian)流(liu)流(liu)過存在溫(wen)度(du)梯度(du)的(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)體時(shi)(shi)，導(dao)(dao)體吸收(shou)或放出熱量(取決于(yu)(yu)電(dian)流(liu)相對于(yu)(yu)溫(wen)度(du)梯度(du)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang))，稱(cheng)(cheng)(cheng)為湯姆遜(xun)效應(ying)(ying)。兩種(zhong)不同(tong)(tong)(tong)導(dao)(dao)體或半導(dao)(dao)體的(de)(de)(de)(de)組合(he)稱(cheng)(cheng)(cheng)為熱電(dian)偶。

2、電阻傳感器工作原理

導(dao)體(ti)的(de)(de)電(dian)阻值(zhi)(zhi)隨(sui)溫度變化而改變，通過測(ce)量(liang)其阻值(zhi)(zhi)推算出被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)的(de)(de)溫度，利用此原(yuan)理構成的(de)(de)傳(chuan)感器(qi)就是(shi)(shi)電(dian)阻溫度傳(chuan)感器(qi)，這種(zhong)傳(chuan)感器(qi)主要用于-200—500℃溫度范圍內的(de)(de)溫度測(ce)量(liang)。純金(jin)屬是(shi)(shi)熱(re)電(dian)阻的(de)(de)主要制造材(cai)料，熱(re)電(dian)阻的(de)(de)材(cai)料應具有以(yi)下特性：

(1)、電(dian)阻(zu)溫(wen)度系數要(yao)大而且穩定，電(dian)阻(zu)值與(yu)溫(wen)度之(zhi)間應具(ju)有(you)良好的線(xian)性關系。

(2)、電阻率高(gao)，熱(re)容(rong)量小，反應速(su)度快。

(3)、材(cai)料的復現性(xing)和工藝性(xing)好，價格低(di)。

(4)、在測溫范圍內化(hua)學物理特性(xing)穩(wen)定。

目前，在工業中應(ying)用最廣的鉑和銅，并已制作成標(biao)準測溫熱(re)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(li)用這一(yi)原理制作而成的。