一、溫度傳感器有哪幾種

溫(wen)度傳感器是(shi)指能感受(shou)溫(wen)度并轉換成可用輸出信號的(de)傳感器。溫(wen)度傳感器是(shi)溫(wen)度測量儀表的(de)核心(xin)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)度傳感器的檢測(ce)部分與被測(ce)對象有良好的接觸，又(you)稱溫(wen)度計。

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溫度(du)計(ji)通過傳導或(huo)對(dui)(dui)流達到熱(re)平(ping)衡，從而使溫度(du)計(ji)的(de)(de)示值(zhi)能直接表示被(bei)測(ce)(ce)對(dui)(dui)象的(de)(de)溫度(du)。一(yi)(yi)般測(ce)(ce)量精度(du)較(jiao)高。在(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)測(ce)(ce)溫范圍內，溫度(du)計(ji)也可測(ce)(ce)量物體內部的(de)(de)溫度(du)分布。但對(dui)(dui)于運動(dong)體、小目標或(huo)熱(re)容量很小的(de)(de)對(dui)(dui)象則會產生較(jiao)大的(de)(de)測(ce)(ce)量誤(wu)差。

常用的溫(wen)(wen)度計有雙金屬溫(wen)(wen)度計、玻璃液體溫(wen)(wen)度計、壓力(li)式溫(wen)(wen)度計、電阻(zu)溫(wen)(wen)度計、熱敏(min)電阻(zu)和溫(wen)(wen)差(cha)電偶等，廣泛應用于工(gong)業(ye)、農(nong)業(ye)、商業(ye)等部門(men)。

2、非接觸式

它的(de)(de)敏(min)感元件與被測(ce)對象互(hu)不接觸，又稱非接觸式測(ce)溫儀表(biao)。這種儀表(biao)可(ke)用來測(ce)量(liang)運動物體(ti)、小目標和熱容量(liang)小或溫度(du)變(bian)化迅速（瞬變(bian)）對象的(de)(de)表(biao)面溫度(du)，也可(ke)用于(yu)測(ce)量(liang)溫度(du)場的(de)(de)溫度(du)分布(bu)。

最常用的非(fei)接觸式測(ce)溫(wen)儀(yi)表基于黑(hei)體輻(fu)射(she)的基本定(ding)律(lv)，稱(cheng)為輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)儀(yi)表。輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)法(fa)(fa)包括(kuo)亮度法(fa)(fa)、輻(fu)射(she)法(fa)(fa)和(he)比色法(fa)(fa)。

非接(jie)觸測溫優點：測量上(shang)限不受感溫元(yuan)件耐溫程度(du)的限制，因(yin)而對最高(gao)可測溫度(du)原則上(shang)沒有限制。對于1800℃以上(shang)的高(gao)溫，主要采(cai)用(yong)非接(jie)觸測溫方(fang)法(fa)。隨著紅外(wai)技術的發(fa)展(zhan)，輻射測溫逐漸由可見光向(xiang)紅外(wai)線擴展(zhan)，700℃以下直至(zhi)常溫都已采(cai)用(yong)，且分辨率(lv)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(min)電阻是用半導體(ti)材料，大多(duo)為負溫度系數，即阻值(zhi)隨(sui)溫度增加而降低(di)。

溫度變(bian)化會(hui)造(zao)成大(da)的(de)阻(zu)(zu)值改變(bian)，因(yin)此(ci)它是最靈敏的(de)溫度傳(chuan)感器。但(dan)熱(re)敏電阻(zu)(zu)的(de)線性(xing)度極差，并且與生產工藝有很大(da)關系。

熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)還有其自身(shen)的(de)測量(liang)技(ji)巧。熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)體積小(xiao)是優(you)點，它(ta)能很快穩(wen)定，不(bu)會造(zao)成熱(re)負載。不(bu)過也(ye)因(yin)此很不(bu)結實，大電(dian)流(liu)會造(zao)成自熱(re)。由(you)于(yu)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)是一(yi)種(zhong)電(dian)阻(zu)性器件，任何電(dian)流(liu)源(yuan)(yuan)都會在其上(shang)因(yin)功率(lv)而(er)造(zao)成發熱(re)。功率(lv)等于(yu)電(dian)流(liu)平方(fang)與電(dian)阻(zu)的(de)積。因(yin)此要(yao)使用小(xiao)的(de)電(dian)流(liu)源(yuan)(yuan)。如果熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)暴露在高熱(re)中，將導致永久性的(de)損壞(huai)。

2、熱電偶

熱電(dian)偶(ou)是溫度測(ce)量(liang)(liang)中最常用(yong)的溫度傳感器(qi)。其主要好處是寬溫度范(fan)圍和(he)適(shi)應各種(zhong)大(da)氣環境(jing)，而且結實、價(jia)低，無需(xu)供(gong)電(dian)，也是最便宜的。電(dian)偶(ou)是最簡單和(he)最通用(yong)的溫度傳感器(qi)，但熱電(dian)偶(ou)并不適(shi)合高精度的的測(ce)量(liang)(liang)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

當有兩(liang)(liang)種(zhong)不(bu)(bu)同(tong)的(de)導體和半(ban)導體A和B組(zu)成一個(ge)回路，其兩(liang)(liang)端(duan)(duan)相(xiang)互連接時(shi)，只要兩(liang)(liang)結點處的(de)溫(wen)度(du)不(bu)(bu)同(tong)，一端(duan)(duan)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)T，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)工作(zuo)端(duan)(duan)或(huo)熱端(duan)(duan)，另一端(duan)(duan)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)TO，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)自由端(duan)(duan)或(huo)冷端(duan)(duan)，則回路中就(jiu)有電流(liu)(liu)(liu)產生，即回路中存(cun)在的(de)電動勢稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)熱電動勢。這種(zhong)由于(yu)溫(wen)度(du)不(bu)(bu)同(tong)而(er)產生電動勢的(de)現象(xiang)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)塞(sai)貝克(ke)效(xiao)應(ying)。與塞(sai)貝克(ke)有關的(de)效(xiao)應(ying)有兩(liang)(liang)個(ge)：其一，當有電流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)過兩(liang)(liang)個(ge)不(bu)(bu)同(tong)導體的(de)連接處時(shi)，此處便吸收或(huo)放出(chu)熱量(取(qu)決于(yu)電流(liu)(liu)(liu)的(de)方向)，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)珀爾帖(tie)效(xiao)應(ying)；其二，當有電流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)過存(cun)在溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)的(de)導體時(shi)，導體吸收或(huo)放出(chu)熱量(取(qu)決于(yu)電流(liu)(liu)(liu)相(xiang)對(dui)于(yu)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)的(de)方向)，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)湯姆遜效(xiao)應(ying)。兩(liang)(liang)種(zhong)不(bu)(bu)同(tong)導體或(huo)半(ban)導體的(de)組(zu)合稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)熱電偶。

2、電阻傳感器工作原理

導體的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)隨溫(wen)度(du)變化而改變，通過測(ce)量其阻(zu)值(zhi)推算(suan)出被測(ce)物體的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)，利用(yong)此原理構成的(de)(de)(de)(de)(de)傳感(gan)器就是(shi)電(dian)(dian)阻(zu)溫(wen)度(du)傳感(gan)器，這種傳感(gan)器主要用(yong)于(yu)-200—500℃溫(wen)度(du)范圍(wei)內的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)測(ce)量。純金屬是(shi)熱電(dian)(dian)阻(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)主要制造材料(liao)，熱電(dian)(dian)阻(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)應具有以(yi)下(xia)特性：

(1)、電阻(zu)溫度系(xi)數要大而(er)且(qie)穩定(ding)，電阻(zu)值與(yu)溫度之間應具有良好(hao)的線性(xing)關系(xi)。

(2)、電阻率高，熱容量小，反應速度(du)快。

(3)、材料的復(fu)現(xian)性(xing)和工藝性(xing)好，價格低(di)。

(4)、在測溫范(fan)圍內化學物理(li)特性穩定。

目前，在工業中應用最廣的鉑和銅，并已(yi)制作成(cheng)標準測溫熱(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)利用這一原理制(zhi)作(zuo)而成(cheng)的。