一、溫度傳感器有哪幾種

溫(wen)(wen)度(du)傳感(gan)器(qi)是指能感(gan)受溫(wen)(wen)度(du)并轉換成可用(yong)輸出信號(hao)的傳感(gan)器(qi)。溫(wen)(wen)度(du)傳感(gan)器(qi)是溫(wen)(wen)度(du)測量儀表(biao)的核心部分，品(pin)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

接觸式溫度(du)傳(chuan)感器的(de)檢測部分(fen)與(yu)被測對象有良好的(de)接觸，又稱溫度(du)計。

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溫(wen)度(du)計通過傳導或(huo)(huo)對(dui)(dui)流達到熱(re)(re)平衡，從而使溫(wen)度(du)計的(de)(de)(de)示值(zhi)能直接(jie)表示被測(ce)對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)。一般(ban)測(ce)量(liang)精度(du)較(jiao)高(gao)。在(zai)一定的(de)(de)(de)測(ce)溫(wen)范(fan)圍(wei)內(nei)(nei)，溫(wen)度(du)計也可測(ce)量(liang)物體(ti)內(nei)(nei)部的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)分(fen)布。但對(dui)(dui)于(yu)運動(dong)體(ti)、小目標或(huo)(huo)熱(re)(re)容量(liang)很小的(de)(de)(de)對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)則會(hui)產生較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)誤差。

常(chang)用的溫(wen)度計有雙金屬(shu)溫(wen)度計、玻(bo)璃液體(ti)溫(wen)度計、壓力式溫(wen)度計、電阻溫(wen)度計、熱(re)敏電阻和溫(wen)差電偶等(deng)，廣泛應(ying)用于工業、農業、商業等(deng)部門。

2、非接觸式

它的敏(min)感元件與被測(ce)對象(xiang)互不(bu)接觸，又稱非接觸式測(ce)溫(wen)(wen)儀表。這種儀表可用來測(ce)量(liang)(liang)運動物體、小目(mu)標和熱容量(liang)(liang)小或溫(wen)(wen)度(du)變化迅速（瞬變）對象(xiang)的表面(mian)溫(wen)(wen)度(du)，也(ye)可用于測(ce)量(liang)(liang)溫(wen)(wen)度(du)場的溫(wen)(wen)度(du)分布。

最(zui)常用(yong)的(de)非接觸式(shi)測溫儀(yi)表基于黑體輻(fu)(fu)射的(de)基本定律，稱為(wei)輻(fu)(fu)射測溫儀(yi)表。輻(fu)(fu)射測溫法包括亮(liang)度法、輻(fu)(fu)射法和比色法。

非接觸(chu)測(ce)溫優(you)點：測(ce)量上限不受感溫元件(jian)耐溫程度的(de)(de)限制(zhi)(zhi)，因而對(dui)最高可(ke)測(ce)溫度原則(ze)上沒有限制(zhi)(zhi)。對(dui)于1800℃以上的(de)(de)高溫，主要采(cai)用(yong)非接觸(chu)測(ce)溫方(fang)法。隨著紅外技術的(de)(de)發展，輻射測(ce)溫逐漸由可(ke)見光向紅外線擴展，700℃以下直(zhi)至常溫都已采(cai)用(yong)，且分(fen)辨率(lv)很高。

（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(dian)阻是用半導體材(cai)料，大多為負溫(wen)度系數，即阻值隨溫(wen)度增加而(er)降低。

溫度(du)變(bian)(bian)化會(hui)造成大的阻(zu)值改變(bian)(bian)，因此它是最靈敏的溫度(du)傳感(gan)器(qi)。但(dan)熱敏電阻(zu)的線性(xing)度(du)極差，并且與生產(chan)工藝有很(hen)大關系。

熱(re)敏(min)電(dian)(dian)阻還有其(qi)自身的測(ce)量技巧。熱(re)敏(min)電(dian)(dian)阻體積(ji)(ji)小(xiao)是(shi)優(you)點，它能很快穩定，不(bu)(bu)會(hui)造成(cheng)熱(re)負載。不(bu)(bu)過也因此很不(bu)(bu)結實，大電(dian)(dian)流(liu)會(hui)造成(cheng)自熱(re)。由于(yu)熱(re)敏(min)電(dian)(dian)阻是(shi)一種(zhong)電(dian)(dian)阻性(xing)器件(jian)，任(ren)何電(dian)(dian)流(liu)源(yuan)都會(hui)在(zai)其(qi)上因功率而造成(cheng)發熱(re)。功率等于(yu)電(dian)(dian)流(liu)平方與電(dian)(dian)阻的積(ji)(ji)。因此要使(shi)用小(xiao)的電(dian)(dian)流(liu)源(yuan)。如果(guo)熱(re)敏(min)電(dian)(dian)阻暴露在(zai)高熱(re)中，將導致永久性(xing)的損壞。

2、熱電偶

熱(re)電(dian)偶是溫(wen)(wen)度(du)測(ce)量中(zhong)最常用的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)傳感器(qi)。其(qi)主要好處是寬溫(wen)(wen)度(du)范圍和適應(ying)各種大氣環境，而且結實(shi)、價(jia)低，無(wu)需供電(dian)，也是最便宜的(de)(de)。電(dian)偶是最簡單和最通用的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)傳感器(qi)，但(dan)熱(re)電(dian)偶并不(bu)適合高(gao)精度(du)的(de)(de)的(de)(de)測(ce)量和應(ying)用。

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)兩(liang)(liang)(liang)種不(bu)同(tong)的(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)和半導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)A和B組成一(yi)個(ge)(ge)回路，其兩(liang)(liang)(liang)端(duan)相(xiang)互連接(jie)(jie)時，只要兩(liang)(liang)(liang)結點處的(de)溫度不(bu)同(tong)，一(yi)端(duan)溫度為(wei)(wei)(wei)T，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)工(gong)作端(duan)或熱端(duan)，另(ling)一(yi)端(duan)溫度為(wei)(wei)(wei)TO，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)自由端(duan)或冷端(duan)，則(ze)回路中就有(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)產生，即回路中存在的(de)電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)熱電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)。這種由于溫度不(bu)同(tong)而(er)產生電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)的(de)現象稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)塞(sai)貝(bei)(bei)克(ke)效應。與塞(sai)貝(bei)(bei)克(ke)有(you)關的(de)效應有(you)兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)：其一(yi)，當有(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)不(bu)同(tong)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)連接(jie)(jie)處時，此處便吸收(shou)或放出(chu)熱量(liang)(liang)(取決于電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)方向)，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)珀爾帖(tie)效應；其二，當有(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過存在溫度梯度的(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)時，導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)吸收(shou)或放出(chu)熱量(liang)(liang)(取決于電(dian)(dian)流(liu)(liu)相(xiang)對于溫度梯度的(de)方向)，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)湯姆遜效應。兩(liang)(liang)(liang)種不(bu)同(tong)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)或半導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)組合稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)熱電(dian)(dian)偶。

2、電阻傳感器工作原理

導(dao)體(ti)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)隨溫(wen)度(du)變化而改變，通過(guo)測量其(qi)阻(zu)值(zhi)推算出被測物體(ti)的(de)溫(wen)度(du)，利用此(ci)原理構(gou)成的(de)傳(chuan)感器就是(shi)電(dian)阻(zu)溫(wen)度(du)傳(chuan)感器，這種傳(chuan)感器主要(yao)用于-200—500℃溫(wen)度(du)范(fan)圍內的(de)溫(wen)度(du)測量。純(chun)金(jin)屬是(shi)熱電(dian)阻(zu)的(de)主要(yao)制造材料，熱電(dian)阻(zu)的(de)材料應具(ju)有(you)以下特(te)性：

(1)、電阻溫(wen)度(du)系數要大(da)而且(qie)穩(wen)定(ding)，電阻值(zhi)與溫(wen)度(du)之間應具有(you)良好的線性關系。

(2)、電(dian)阻(zu)率高，熱容量小(xiao)，反(fan)應速度快。

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

(4)、在測溫范圍內(nei)化學物理特性穩定。

目(mu)前，在(zai)工(gong)業中應用最廣的鉑(bo)和銅，并已制作成(cheng)標準(zhun)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利(li)用這一原理(li)制作而成的。