温度传感器原理[0]

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温度传感器分为接触式温度传感器和非接触式温度传感器。

接触式温度传感器的特点：传感器直接与被测物体接触进行温度测量，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度，特别是被测物体热容量较小时，测量精度较低。因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。

非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线，从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度却较低。优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快等。

温度传感器的分类：

  • 热电偶的工作原理

两种不同的导体或半导体A和B组合成闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同（设T＞T0），则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，这种现象叫做热电效应。

热电偶的常用材料：

铂—铂铑热电偶(S型)   分度号LB—3
镍铬—镍硅(镍铝)热电偶(K型)  分度号EU—2
镍铬—考铜热电偶(E型)    分度号为EA—2
铂铑30—铂铑6热电偶(B型)  分度号为LL—2
铁—康铜热电偶，分度号TK 
铜—康铜热电偶，分度号MK

铠装式热电偶（又称套管式热电偶）
快速反应薄膜热电偶
快速消耗微型热电偶

  • 热敏电阻温度传感器

热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的。

在温度传感器中应用最多的有热电偶、热电阻（如铂、铜电阻温度计等）和热敏电阻。

热电阻传感器按温度敏感材料又分为铂热电阻和铜热电阻两种类型 ， 铂热电阻有 Pt10、Pt100 和 Pt1000， 铜热电阻有 Cu50 和 Cu100。

  • IC温度传感器

利用半导体PN结的电流电压与温度有关的特性。

电压型IC温度传感器；电流型IC温度传感器，数字输出型IC温度传感器。

典型有：AD590， DS1820（DALLAS）

  • 其他温度传感器

铂电阻温度传感器

水晶温度传感器

双金属温度传感器

将热膨胀系数不同的两种或两种以上金属(线、板、棒)压制成一体，当温度变化时，双金属产生变形，利用这种机械运动实现控温目的

参考资料：

  1. 传感器原理与检测技术 吉林大学 课件
  2. 传感器与检测技术及应用
  3. 疲劳试验测试分析理论与实践