一、溫度傳感器有哪幾種

溫(wen)(wen)(wen)度傳(chuan)感(gan)器是(shi)指(zhi)能感(gan)受溫(wen)(wen)(wen)度并轉換成可用輸出信號的(de)傳(chuan)感(gan)器。溫(wen)(wen)(wen)度傳(chuan)感(gan)器是(shi)溫(wen)(wen)(wen)度測(ce)量儀表的(de)核心(xin)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(chu)式溫(wen)度(du)傳感器的(de)檢測部分與(yu)被測對象有良好的(de)接觸(chu)，又稱溫(wen)度(du)計(ji)。

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溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)通過傳導或對流達到熱平(ping)衡，從(cong)而使(shi)溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)的(de)示值能直接(jie)表示被測(ce)對象的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)。一(yi)般測(ce)量精度(du)(du)較(jiao)高(gao)。在一(yi)定的(de)測(ce)溫(wen)(wen)范圍內(nei)，溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)也可測(ce)量物體內(nei)部的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)分(fen)布。但對于運動體、小(xiao)(xiao)目標或熱容(rong)量很小(xiao)(xiao)的(de)對象則(ze)會產生較(jiao)大的(de)測(ce)量誤差。

常用的(de)溫(wen)度計有雙(shuang)金屬溫(wen)度計、玻璃液(ye)體溫(wen)度計、壓(ya)力式溫(wen)度計、電阻(zu)溫(wen)度計、熱敏電阻(zu)和溫(wen)差電偶(ou)等，廣泛應用于工業、農業、商業等部(bu)門(men)。

2、非接觸式

它的(de)敏感元件(jian)與被測對象互不(bu)接觸，又稱(cheng)非接觸式測溫(wen)儀(yi)表(biao)。這種儀(yi)表(biao)可(ke)用來測量(liang)運動(dong)物體、小(xiao)目標和熱容量(liang)小(xiao)或溫(wen)度(du)(du)變化迅速（瞬變）對象的(de)表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)(du)，也(ye)可(ke)用于測量(liang)溫(wen)度(du)(du)場的(de)溫(wen)度(du)(du)分布。

最常(chang)用的(de)非(fei)接(jie)觸式測溫(wen)儀(yi)表(biao)基于黑體(ti)輻(fu)射(she)的(de)基本定律，稱為輻(fu)射(she)測溫(wen)儀(yi)表(biao)。輻(fu)射(she)測溫(wen)法包括亮度法、輻(fu)射(she)法和比色法。

非接觸(chu)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)優點：測(ce)(ce)(ce)量上限(xian)不受感溫(wen)元件耐溫(wen)程度的限(xian)制，因而(er)對最高(gao)可測(ce)(ce)(ce)溫(wen)度原則上沒(mei)有限(xian)制。對于1800℃以(yi)上的高(gao)溫(wen)，主要采用非接觸(chu)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)方法(fa)。隨著紅外技(ji)術(shu)的發(fa)展(zhan)，輻(fu)射測(ce)(ce)(ce)溫(wen)逐漸(jian)由可見(jian)光(guang)向紅外線(xian)擴展(zhan)，700℃以(yi)下直至常(chang)溫(wen)都已采用，且分辨率很高(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

熱敏電阻(zu)是用(yong)半導體材料(liao)，大(da)多為負(fu)溫度系數，即阻(zu)值隨溫度增加而降低(di)。

溫度(du)(du)變(bian)化會造成大的阻值改(gai)變(bian)，因此它是最靈敏的溫度(du)(du)傳感器(qi)。但熱(re)敏電(dian)阻的線(xian)性(xing)度(du)(du)極差，并(bing)且與(yu)生(sheng)產工(gong)藝(yi)有很(hen)大關系。

熱(re)敏(min)(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻還有其(qi)自(zi)身的(de)(de)(de)測量技巧(qiao)。熱(re)敏(min)(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻體(ti)積小是優點，它能很快穩(wen)定，不(bu)會造成(cheng)熱(re)負(fu)載。不(bu)過也因(yin)此很不(bu)結實，大電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)會造成(cheng)自(zi)熱(re)。由于熱(re)敏(min)(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻是一種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻性器件，任何電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)源都會在其(qi)上(shang)因(yin)功(gong)率而造成(cheng)發熱(re)。功(gong)率等(deng)于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)平(ping)方與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻的(de)(de)(de)積。因(yin)此要使用小的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)源。如果(guo)熱(re)敏(min)(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻暴(bao)露(lu)在高熱(re)中(zhong)，將導致永久性的(de)(de)(de)損壞。

2、熱電偶

熱電(dian)偶(ou)是(shi)(shi)(shi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)測(ce)量中最(zui)常用(yong)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感器。其主要好處是(shi)(shi)(shi)寬(kuan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)范圍和(he)適(shi)應各種大氣(qi)環境，而(er)且結實(shi)、價低，無需(xu)供電(dian)，也(ye)是(shi)(shi)(shi)最(zui)便宜的(de)。電(dian)偶(ou)是(shi)(shi)(shi)最(zui)簡單和(he)最(zui)通用(yong)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感器，但熱電(dian)偶(ou)并不適(shi)合高精(jing)度(du)(du)(du)的(de)的(de)測(ce)量和(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)(dang)有(you)兩(liang)(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)導(dao)體和半導(dao)體A和B組成一個回(hui)路，其兩(liang)(liang)端(duan)相互(hu)連(lian)(lian)接時(shi)，只要兩(liang)(liang)結點處(chu)的(de)溫(wen)度(du)(du)不(bu)同(tong)，一端(duan)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)T，稱為(wei)(wei)工作端(duan)或(huo)(huo)(huo)熱(re)端(duan)，另一端(duan)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)TO，稱為(wei)(wei)自(zi)由(you)(you)端(duan)或(huo)(huo)(huo)冷端(duan)，則回(hui)路中(zhong)就有(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)產生，即回(hui)路中(zhong)存在的(de)電(dian)(dian)動勢(shi)稱為(wei)(wei)熱(re)電(dian)(dian)動勢(shi)。這種(zhong)由(you)(you)于(yu)(yu)溫(wen)度(du)(du)不(bu)同(tong)而(er)產生電(dian)(dian)動勢(shi)的(de)現象稱為(wei)(wei)塞(sai)(sai)貝(bei)克(ke)效應。與塞(sai)(sai)貝(bei)克(ke)有(you)關的(de)效應有(you)兩(liang)(liang)個：其一，當(dang)(dang)有(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過兩(liang)(liang)個不(bu)同(tong)導(dao)體的(de)連(lian)(lian)接處(chu)時(shi)，此處(chu)便吸收或(huo)(huo)(huo)放出熱(re)量(取(qu)(qu)決(jue)于(yu)(yu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)方向)，稱為(wei)(wei)珀爾帖(tie)效應；其二，當(dang)(dang)有(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過存在溫(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)的(de)導(dao)體時(shi)，導(dao)體吸收或(huo)(huo)(huo)放出熱(re)量(取(qu)(qu)決(jue)于(yu)(yu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)相對(dui)于(yu)(yu)溫(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)的(de)方向)，稱為(wei)(wei)湯(tang)姆(mu)遜效應。兩(liang)(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)導(dao)體或(huo)(huo)(huo)半導(dao)體的(de)組合稱為(wei)(wei)熱(re)電(dian)(dian)偶。

2、電阻傳感器工作原理

導體的(de)(de)(de)電阻(zu)值隨溫度(du)變化而改變，通過測(ce)量其阻(zu)值推算出被測(ce)物體的(de)(de)(de)溫度(du)，利用此原理構(gou)成的(de)(de)(de)傳感(gan)(gan)器就是電阻(zu)溫度(du)傳感(gan)(gan)器，這種傳感(gan)(gan)器主要用于-200—500℃溫度(du)范圍內(nei)的(de)(de)(de)溫度(du)測(ce)量。純金屬是熱(re)電阻(zu)的(de)(de)(de)主要制造(zao)材(cai)(cai)料(liao)，熱(re)電阻(zu)的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)應具有(you)以下(xia)特性：

(1)、電阻(zu)溫(wen)度系數要大而且穩定，電阻(zu)值與(yu)溫(wen)度之間應具有良(liang)好(hao)的線性關系。

(2)、電阻率高，熱容量小，反應速度快。

(3)、材料的復現性和工(gong)藝性好，價格低。

(4)、在測(ce)溫范圍內化學物理特性穩定。

目前，在(zai)工業(ye)中應用最廣的鉑和(he)銅，并已制作成(cheng)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利用這一原理制作而成的。