溫度傳感器測(cè)量范圍：pt100溫度傳感器測(cè)量范圍
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溫度傳感器測(cè)量范圍：溫度傳感器
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溫度傳感器
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本詞條由“科普中國”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目
審核
。
溫度傳感器（temperature transducer）是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量儀表的核心部分，品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，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。
中文名
溫度傳感器
外文名
temperature transducer
開始時(shí)間
17世紀(jì)初
主要類型
熱電偶、熱敏電阻等
目錄
1
主要分類
?
接觸式
?
非接觸式
2
工作原理
?
電阻傳感
?
熱電偶傳感
3
挑選方法
4
選用注意
5
檢定裝置
6
安裝使用
7
發(fā)展?fàn)顩r
8
主要用途
9
應(yīng)用領(lǐng)域
溫度傳感器主要分類
編輯
語音
溫度傳感器接觸式
接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。
溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在國防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測(cè)量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉取５蜏販囟扔?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測(cè)量1.6～300K范圍內(nèi)的溫度。
溫度傳感器非接觸式
它的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場的溫度分布。
最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。輻射測(cè)溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測(cè)量。在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測(cè)溫法來測(cè)量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中ε為材料表面發(fā)射率，ρ為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。
非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒有限制。對(duì)于1800℃以上的高溫，主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測(cè)溫 逐漸由可見光向紅外線擴(kuò)展，700℃以下直至常溫都已采用，且分辨率很高。
溫度傳感器工作原理
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金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸，因此傳感器可以以不同方式對(duì)這種反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。雙金屬片式傳感器
溫度傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成，隨著溫度變化，材料A比另外一種金屬膨脹程度要高，引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。雙金屬桿和金屬管傳感器隨著溫度升高，金屬管（材料A）長度增加，而不膨脹鋼桿（金屬B）的長度并不增加，這樣由于位置的改變，金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞。反過來，這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的傳感器在溫度變化時(shí)，液體和氣體同樣會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化。多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化，這樣產(chǎn)生位置的變化輸出（電位計(jì)、感應(yīng)偏差、擋流板等等）。
溫度傳感器電阻傳感
金屬隨著溫度變化，其電阻值也發(fā)生變化。對(duì)于不同金屬來說，溫度每變化一度，電阻值變化是不同的，而電阻值又可以直接作為輸出信號(hào)。電阻共有兩種變化類型正溫度系數(shù)溫度升高=阻值增加溫度降低=阻值減少負(fù)溫度系數(shù)溫度升高=阻值減少
熱電阻
溫度降低=阻值增加
溫度傳感器熱電偶傳感
熱電偶由兩個(gè)不同材料的金屬線組成，在末端焊接在一起。再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為熱電偶。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí)，輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個(gè)數(shù)值大約在5～40微伏/℃之間。
[1]
熱電偶
由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測(cè)量快速變化的過程。
溫度傳感器挑選方法
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如果要進(jìn)行可靠的溫度測(cè)量，首先就需要選擇正確的溫度儀表，也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測(cè)試中最常用的溫度傳感器。以下是對(duì)熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點(diǎn)介紹。1、熱電偶
熱電偶是溫度測(cè)量中最常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境，而且結(jié)實(shí)、價(jià)低，無需供電，也是最便宜的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構(gòu)成，當(dāng)熱電偶一端受熱時(shí)，熱電偶電路中就有電勢(shì)差。可用測(cè)量的電勢(shì)差來計(jì)算溫度。不過，電壓和溫度間是非線性關(guān)系，溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系，因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測(cè)量，并利用測(cè)試設(shè)備軟件或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓-溫度變換，以最終獲得熱偶溫度(Tx)。AgilentA和A數(shù)據(jù)采集器均有內(nèi)置的測(cè)量了運(yùn)算能力。簡而言之，熱電偶是最簡單和最通用的溫度傳感器，但熱電偶并不適合高精度的的測(cè)量和應(yīng)用。2、熱敏電阻
溫度傳感器（圖6）
熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料， 大多為負(fù)溫度系數(shù)，即阻值隨溫度增加而降低。溫度變化會(huì)造成大的阻值改變，因此它是最靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差，并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。制造商給不出標(biāo)準(zhǔn)化的熱敏電阻曲線。熱敏電阻體積非常小，對(duì)溫度變化的響應(yīng)也快。但熱敏電阻需要使用電流源，小尺寸也使它對(duì)自熱誤差極為敏感。熱敏電阻在兩條線上測(cè)量的是絕對(duì)溫度， 有較好的精度，但它比熱偶貴， 可測(cè)溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時(shí)的阻值為5kΩ，每1℃的溫度改變?cè)斐?00Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進(jìn)行快速和靈敏溫度測(cè)量的電流控制應(yīng)用。尺寸小對(duì)于有空間要求的應(yīng)用是有利的，但必須注意防止自熱誤差。熱敏電阻還有其自身的測(cè)量技巧。熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn)，它能很快穩(wěn)定，不會(huì)造成熱負(fù)載。不過也因此很不結(jié)實(shí)，大電流會(huì)造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件，任何電流源都會(huì)在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中，將導(dǎo)致永久性的損壞。通過對(duì)兩種溫度儀表的介紹，希望對(duì)大家工作學(xué)習(xí)有所幫助。
溫度傳感器選用注意
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溫度傳感器（圖7）
1、被測(cè)對(duì)象的溫度是否需記錄、報(bào)警和自動(dòng)控制，是否需要遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳送；2、測(cè)溫范圍的大小和精度要求；3、測(cè)溫元件大小是否適當(dāng)；4、在被測(cè)對(duì)象溫度隨時(shí)間變化的場合，測(cè)溫元件的滯后能否適應(yīng)測(cè)溫要求；5、被測(cè)對(duì)象的環(huán)境條件對(duì)測(cè)溫元件是否有損害；6、價(jià)格如保，使用是否方便。
溫度傳感器檢定裝置
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溫度傳感器檢定規(guī)程：
溫度傳感器（圖8）
1、《JJG229-2010工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》2、《JJG833-2007標(biāo)準(zhǔn)組鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程》3、《JJG141-2000工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程》4、《JJG351-1996工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程》5、《JJG368-2000工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程》溫度傳感器檢定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)及指標(biāo)：1、測(cè)量準(zhǔn)確度：0.01級(jí);分辨率0.1uV和0.1mΩ；2、掃描開關(guān)寄生電勢(shì)：≤0.4μV；
溫度傳感器（圖9）
3、溫度范圍： 水槽：(室溫+5~95)℃ 油槽：(95 ~ 300)℃ 低溫恒溫槽：(-80 ~ 100)℃ 高溫爐：(300~1200)℃；4、控溫穩(wěn)定度：優(yōu)于0.01℃/10min(油槽、水槽、低溫恒溫槽);0.2℃/min(管式檢定爐)；5、總不確定度：熱電偶檢定，測(cè)量不確定度優(yōu)于0.7℃，重復(fù)性誤差<0.25℃;熱電阻檢定測(cè)量不確定度優(yōu)于50mk，重復(fù)性誤差<10mk；6、檢定數(shù)量：一次可同時(shí)檢熱電偶(1-8)支，一次可同時(shí)檢同線制熱電阻(1-7)支；7、工作電源：AC220V±10%，50Hz，并有良好保護(hù)接地；8、高溫爐功率：約2KW；9、恒溫槽功率：約2KW；10、微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)功率：<500。溫度傳感器檢定裝置功能和特點(diǎn)：1、檢定K、E、J、N、B、S、R、T等多種型號(hào)的工作用熱電偶；
溫度傳感器（圖10）
2、檢定Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等各種工作用熱電阻，玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)；3、多路低電勢(shì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，寄生電勢(shì)≤0.4μV；4、控制1-4臺(tái)高溫爐；5、溫場測(cè)試：可進(jìn)行檢定爐、油槽、水槽、低溫恒溫槽的溫場測(cè)試；6、線制轉(zhuǎn)換：可進(jìn)行二線制、三線制、四線制電阻檢定；7、軟件具有比對(duì)實(shí)驗(yàn)、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、溫場實(shí)驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)功能；8、在Windows2000/XP以上平臺(tái)，全中文界面，標(biāo)準(zhǔn)Windows操作系統(tǒng)，方便快捷。可實(shí)現(xiàn)：1）設(shè)備自檢、查線；2）屏幕顯示并保存控溫曲線≤0.4μV；3）檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集；4）自動(dòng)生成符合要求的檢定記錄；5）自動(dòng)保存檢定結(jié)果，且不可人工更改；6）查詢各種熱電偶、熱電阻分度表及其它幫助；7）熱電偶、熱電阻所有歷史檢定數(shù)據(jù)、控溫曲線查詢 統(tǒng)計(jì)及計(jì)量的智能化管理功能。
溫度傳感器安裝使用
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溫度傳感器在安裝和使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)方可保證最佳測(cè)量效果：1、安裝不當(dāng)引入的誤差
溫度傳感器（圖11）
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等，換句話說，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入，因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場，所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用熱電偶測(cè)量管內(nèi)氣體溫度時(shí)，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。2、絕緣變差而引入的誤差如熱電偶絕緣了，保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴(yán)重，這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾，由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。3、熱惰性引入的誤差
溫度傳感器（圖12）
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化，在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后，用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大，熱電偶波動(dòng)的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí)，儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小，但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度，應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比，與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比，如要減小時(shí)間常數(shù)，除增加傳熱系數(shù)以外，最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中，通常采用導(dǎo)熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中，使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應(yīng)及時(shí)校正及更換。4、熱阻誤差高溫時(shí)，如保護(hù)管上有一層煤灰，塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，以減小誤差。
溫度傳感器發(fā)展?fàn)顩r
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溫度傳感器（圖13）
近年來，我國工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程和電子信息產(chǎn)業(yè)連續(xù)的高速增長，帶動(dòng)了傳感器市場的快速上升。溫度傳感器作為傳感器中的重要一類，占整個(gè)傳感器總需求量的40%以上。溫度傳感器是利用NTC的阻值隨溫度變化的特性，將非電學(xué)的物理量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，從而可以進(jìn)行溫度精確測(cè)量與自動(dòng)控制的半導(dǎo)體器件。溫度傳感器用途十分廣闊，可用作溫度測(cè)量與控制、溫度補(bǔ)償、流速、流量和風(fēng)速測(cè)定、液位指示、溫度測(cè)量、紫外光和紅外光測(cè)量、微波功率測(cè)量等而被廣泛的應(yīng)用于彩電、電腦彩色顯示器、切換式電源、熱水器、電冰箱、廚房設(shè)備、空調(diào)、汽車等領(lǐng)域。近年來汽車電子、消費(fèi)電子行業(yè)的快速增長帶動(dòng)了我國溫度傳感器需求的快速增長。
溫度傳感器主要用途
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溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一個(gè)很重要而普遍的測(cè)量參數(shù)。溫度的測(cè)量及控制對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用。由于溫度測(cè)量的普遍性，溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居首位，約占50%。溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測(cè)量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化，所以能作溫度傳感器的材料相當(dāng)多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數(shù)變化的有：膨脹、電阻、電容、而電動(dòng)勢(shì)、磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，新型溫度傳感器還會(huì)不斷涌現(xiàn)。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中溫度測(cè)量的范圍極寬，從零下幾百度到零上幾千度，而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內(nèi)使用。溫度傳感器與被測(cè)介質(zhì)的接觸方式分為兩大類：接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測(cè)介質(zhì)保持熱接觸，使兩者進(jìn)行充分的熱交換而達(dá)到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結(jié)溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無需與被測(cè)介質(zhì)接觸，而是通過被測(cè)介質(zhì)的熱輻射或?qū)α鱾鞯綔囟葌鞲衅鳎赃_(dá)到測(cè)溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測(cè)溫傳感器。這種測(cè)溫方法的主要特點(diǎn)是可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物質(zhì)的溫度（如慢速行使的火車的軸承溫度，旋轉(zhuǎn)著的水泥窯的溫度）及熱容量小的物體（如集成電路中的溫度分布）。
溫度傳感器應(yīng)用領(lǐng)域
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溫度傳感器
[2]
是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼 開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點(diǎn)互相連接在一起，對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱，在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，如果精確測(cè)量這個(gè)電位差，再測(cè)出不 加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為“熱電偶”。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度 也各不相同。熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān)
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押鏢人
真誠對(duì)人，誠信做事。讓養(yǎng)車更簡單。
冷卻液溫度傳感器的作用及故障現(xiàn)象 ONE
作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的重要組成部分，傳感器是為發(fā)動(dòng)機(jī)模塊ECM提供各種重要信息的信號(hào)輸入端，如果傳感器出現(xiàn)異常或失效等故障，ECM將無法接收或接收到錯(cuò)誤的信息而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制造成嚴(yán)重后果。因此，對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)的傳感器進(jìn)行正確的故障診斷意義重大。下面我們會(huì)重點(diǎn)介紹電控汽油發(fā)動(dòng)...
2020-06-131
麥科信Micsig
深圳麥科信儀器官方帳號(hào)
汽車?yán)鋮s液溫度傳感器信號(hào)汽修示波器測(cè)量
發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器又稱為水溫傳感器，其傳感器器件一般是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋的水套或者節(jié)溫器內(nèi)并伸入水套中。冷卻液溫度傳感器其作用是用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制元件ECU根據(jù)該信號(hào)對(duì)噴射時(shí)間、點(diǎn)火時(shí)刻、怠速轉(zhuǎn)速等進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，同時(shí)也會(huì)作為其他控制系統(tǒng)如控...
2021-01-111
創(chuàng)作者3957
深圳唯修匯科技有限公司
空調(diào)溫度傳感器可以隨便替換？聽聽專家怎么說
無論是家用空調(diào)還是中央空調(diào)，空調(diào)溫度傳感器都是非常關(guān)鍵的部件，空調(diào)機(jī)組的很多軟性故障，都是由溫度傳感器導(dǎo)致。了解空調(diào)溫度傳感器對(duì)空調(diào)維修非常重要，空調(diào)溫度傳感器的關(guān)鍵問題解釋如下：空調(diào)溫度傳感器實(shí)際是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，溫度高阻值小，溫度低阻值高。不同品牌的空調(diào)采用的溫度傳...
2018-08-220
科技知訊匯
記錄互聯(lián)網(wǎng)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴
關(guān)于溫度傳感器，你知道哪些屬于溫度傳感器嗎？
溫度傳感器對(duì)于環(huán)境溫度的測(cè)量非常準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、車間、庫房等場所。對(duì)于溫度傳感器的種類非常多，不同的感溫元件不同的型號(hào)，可以從廠家產(chǎn)品手冊(cè)中獲知，下面將溫度傳感器的類型簡介如下：通過感溫元件來分類可以大致分成鉑熱電阻溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器、熱敏電阻溫度傳感...
2020-03-130
電子設(shè)計(jì)圈
專注高科技領(lǐng)域傳統(tǒng)PR、Social Media十余年
艾邁斯半導(dǎo)體創(chuàng)新推出全球最高精度的數(shù)字溫度傳感器
· AS6221是一套完整的溫度傳感器系統(tǒng)，測(cè)量精度可達(dá)±0.09°C，性能優(yōu)于市場上同類的數(shù)字溫度傳感器芯片· 借助該傳感器，健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的人體/皮膚溫度測(cè)量性能· 采用微型封裝，尺寸僅為1.5mm x 1mm·...
2020-12-030
參考資料
1.
傳感器設(shè)計(jì)原理
．西伯爾[引用日期2013-10-24]
2.
溫度傳感器在傳感器中的應(yīng)用
．溫度傳感器[引用日期2013-06-07]
溫度傳感器測(cè)量范圍：溫度傳感器型號(hào)及溫度測(cè)量范圍
溫度傳感器型號(hào)及溫度測(cè)量范圍
一、接觸式溫度傳感器
溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示bai被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。
二、非接觸式溫度傳感器
它的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場的溫度分布。最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。
溫度范圍： 水槽：(室溫+5~95)℃ 油槽：(95 ~ 300)℃ 低溫恒溫槽：(-80 ~ 100)℃ 高溫爐：(300~1200)℃；
工作原理
金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器
金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸，因此傳感器可以以不同方式對(duì)這種反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成，隨著溫度變化，材料A比另外一種金屬膨脹程度要高，引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。
熱電偶傳感
熱電偶由兩個(gè)不同材料的金屬線組成，在末端焊接在一起。再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為熱電偶。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí)，輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個(gè)數(shù)值大約在5～40微伏/℃之間。
溫度傳感器測(cè)量范圍：溫度傳感器的原理，測(cè)量范圍和優(yōu)缺點(diǎn)比較
溫度傳感器的原理，測(cè)量范圍和優(yōu)缺點(diǎn)比較
、熱電偶測(cè)量溫度的應(yīng)用原理：
熱電偶是工業(yè)上常用的溫度檢測(cè)元件之。其優(yōu)點(diǎn)是：
①測(cè)量精度。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。
②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶低可測(cè)到-269℃（如金鐵鎳鉻），可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。
③構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來方便。
1．熱電偶測(cè)溫基本原理：
將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成定大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這效應(yīng)來工作的。i￥
2．熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成：
（1）熱電偶的種類：
常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，般也沒有統(tǒng)的分度表，主要用于某些特殊場合的測(cè)量。
我從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我統(tǒng)設(shè)計(jì)型熱電偶。上海佳實(shí)牌水分測(cè)定儀
(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：
為了熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下
① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接須牢固；
② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；
③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
④ 保護(hù)套管應(yīng)能熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。
3．熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償：
由于熱電偶的材料般都比較重（是采用金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。
在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能過100℃。溫度傳感器的原理，測(cè)量范圍和優(yōu)缺點(diǎn)比較
二、熱電阻的應(yīng)用原理：
熱電阻是中低溫區(qū)常用的種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量度是的，它不僅應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。
1．熱電阻測(cè)溫原理及材料：
熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
2．熱電阻的結(jié)構(gòu)：
（1）精通型熱電阻：
從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制的方式。
（2）鎧裝熱電阻：
鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑般為φ2~φ8mm，小可達(dá)φmm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：
① 體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小；
② 機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；
③能彎曲，便于安裝；
④使用壽命長。
（3）端面熱電阻：
端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與般軸向熱電阻相比，能正確和地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
（4）隔爆型熱電阻：
隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會(huì)引起爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場所的溫度測(cè)量。
3．熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成：
熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。須注意以下兩點(diǎn)：
①熱電阻和顯示儀表的分度號(hào)須致
②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，須采用三線制接法
三、溫度傳感器的測(cè)量范圍和優(yōu)缺點(diǎn)：
S 型熱電偶：
鉑銠10-鉑熱電偶
溫度范圍：0～1600℃；
舊分度號(hào)：LB-3
優(yōu)點(diǎn)：
1.耐熱性、安定性、再現(xiàn)性良好及較優(yōu)越的度；
3.耐氧化、耐腐濁性良好；
3.可以做為標(biāo)準(zhǔn)使用。
缺點(diǎn)：
1.熱電動(dòng)勢(shì)值小；
2.在還元性氣體環(huán)境較脆弱(是氫、金屬蒸氣)；
3.補(bǔ)償導(dǎo)線誤差大；
4.價(jià)格昂。
R 型熱電偶
鉑銠13-鉑熱電偶￥
溫度范圍：0～1600℃
優(yōu)點(diǎn)：
1.耐熱性、安定性、再現(xiàn)性良好及較優(yōu)越的度；
3.耐氧化、耐腐濁性良好；
3.可以做為標(biāo)準(zhǔn)使用。
缺點(diǎn)：é
1.熱電動(dòng)勢(shì)值小；
2.在還元性氣體環(huán)境較脆弱(是氫、金屬蒸氣)；￥
3.補(bǔ)償導(dǎo)線誤差大；é￥
4.價(jià)格昂。
B型熱電偶：
鉑銠30-鉑銠6 熱電偶￥
溫度范圍：600～1800℃；
舊分度號(hào)：LL-2é
自由端在0～50℃內(nèi)可以不用補(bǔ)償導(dǎo)線
優(yōu)點(diǎn)：
1.適用1000℃以上1800℃；
2.在常溫環(huán)境下熱電動(dòng)勢(shì)小，不需補(bǔ)償導(dǎo)線；
3.耐氧化、耐腐濁性良好；
4.耐熱性與機(jī)械強(qiáng)度較R型優(yōu)良。
缺點(diǎn)：
1.在中低溫域之熱電動(dòng)勢(shì)極小，600℃以下測(cè)定溫度不準(zhǔn)確；
2.熱電動(dòng)勢(shì)值小；
3.熱電動(dòng)勢(shì)之直線性不佳；
4.價(jià)格昂。
K型熱電偶：
鎳鉻-鎳硅熱電偶
鎳鉻-鎳鋁熱電偶
溫度范圍：-200～1300℃；
優(yōu)點(diǎn)：
1.熱電動(dòng)勢(shì)之直線性良好；￥
2.1000℃以下耐氧化性良好；
3.在金屬熱電偶中安定性屬良好。
缺點(diǎn)：é
1.不適用于還元性氣體環(huán)境，是氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體；
2.熱電動(dòng)勢(shì)與金屬熱電偶相比較經(jīng)時(shí)變化較大
3.受短范圍排序之影響會(huì)產(chǎn)生誤差。
N型熱電偶：
鎳鉻硅--鎳硅熱電偶
溫度范圍：-270～1300℃；
優(yōu)點(diǎn)：
1.熱電動(dòng)勢(shì)之直線性良好；
2.1200℃以下耐氧化性良好；
3.為K型之改良型，受Green Rot之影響較小，耐熱溫度較K型。
缺點(diǎn)：é
1.不適用于還元性氣體環(huán)境； i￥
2.熱電動(dòng)勢(shì)與金屬熱電偶相比較經(jīng)時(shí)變化較大。
￥
E型熱電偶：
鎳鉻硅--康銅熱電偶￥
溫度范圍：-270～1000℃；
優(yōu)點(diǎn)：
1.現(xiàn)有熱電偶中感度佳者；￥
2.與J熱電偶相比耐熱性良好；
3.兩腳不具磁性；
4.適于氧化性氣體環(huán)境。
5.價(jià)格低廉。
缺點(diǎn)：
1.不適用于還元性氣體環(huán)境；
2.稍具履歷現(xiàn)象。
J型熱電偶：
鐵--康銅熱電偶
溫度范圍：-210～1200℃ ；
優(yōu)點(diǎn)：
1.可使用于還元性氣體環(huán)境；
2.熱電動(dòng)勢(shì)較K熱電偶大20%；
3.價(jià)格較便宜，適用于中溫區(qū)域。
缺點(diǎn)：
1.(＋)腳易生銹；
2.再現(xiàn)性不佳。
T型熱電偶：
銅--康銅熱電偶
溫度范圍：-270～400℃；
優(yōu)點(diǎn)：
1.熱電動(dòng)勢(shì)之直線性良好；
2.低溫之特性良好；
3.再現(xiàn)性良好、精度；
4.可使用于還元性氣體環(huán)境。
缺點(diǎn)：
1.使用溫度限度低；
2.(＋)腳之銅易氧化；
3. 熱傳導(dǎo)誤差大。
★☆★注意★☆★
熱電偶自由端溫度為0℃
由熱電偶測(cè)溫原理知道，只有當(dāng)熱電偶的冷端溫度保持不變時(shí)，熱電動(dòng)勢(shì)才是被測(cè)溫度的單位函數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于熱電偶的冷端離熱端很近，冷端又暴露在空間，容易受到周圍環(huán)境溫度變化的影響，因而冷端溫度難以保持恒定。為此須進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償處理
PT100型熱電阻：
鉑電阻
溫度范圍：-200～850℃；
金屬鉑材料的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性好、能耐溫，容易制得純鉑，又因其電阻率p(ω?mm2／m)大，可用較少材料制成電阻，此外其測(cè)溫范圍大。它的缺點(diǎn)是：在還原介質(zhì)中，是在溫下很容易被從氧化物中還原出來的蒸汽所沾污，使鉑絲變脆，并改變電阻與溫度之間的關(guān)系。
CU50型熱電阻：
銅電阻é
溫度范圍：-50～150℃；
銅熱電阻的價(jià)格便宜，線件度好，工業(yè)上在-50--+150℃范圍內(nèi)使用較多。銅熱電阻怕潮濕，易被腐蝕，熔點(diǎn)亦低。
