溫度測量儀表的分類、特點與應(yīng)用

1、PN結(jié)溫度傳感器利用了在一定電流條件下PN結(jié)正向壓降隨溫度變化而變化的特性。PN結(jié)溫度傳感器的特點是體積小、響應(yīng)快、線性好。分立元件型PN結(jié)溫度傳感器的互換性和穩(wěn)定性不夠理想。將感溫晶體管與放大、補(bǔ)償?shù)韧鈬娐芳?strong>封裝成的集成溫度傳感器實現(xiàn)了測溫傳感器小型化，克服了分立型PN結(jié)溫度傳感器互換性、穩(wěn)定性不理想的缺點，使用方便，已經(jīng)廣泛用于溫度測量、控制、補(bǔ)償?shù)确矫妗Ｓ捎谑躊N結(jié)耐熱能力的限制，只能測量-50~150℃范圍內(nèi)的溫度。

PN結(jié)溫度傳感器使用時要注意以下問題:

（1）控制工作電流，減小PN結(jié)自熱溫升對測量的影響。

（2）恒電流下工作，保證傳感器的線性。

2、紅外溫度傳感器 紅外溫度傳感器是利用測量物體輻射出來的輻射能進(jìn)行測量的。物體溫度越高其輻射能越高，紅外溫度測溫方式屬于非接觸測溫，具有靈敏度高、反應(yīng)速度快、測溫范圍廣（-50~3500℃）等優(yōu)點，適合測量小物體、運動、高溫等情況下的溫度。

3、石英晶體溫度傳感器 石英晶體的固有振蕩頻率會隨著溫度的變化而變化，石英的這種性質(zhì)可以用來進(jìn)行溫度測量。石英溫度傳感器具有體積小、靈敏度高、分辨率高、測量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快等特點，同時，由于輸出信號是頻率，很容易實現(xiàn)數(shù)字顯示，主要用于高準(zhǔn)確度、高分辨率的溫度測量和作為量值傳遞標(biāo)準(zhǔn)溫度計。石英溫度傳感器使用時要注意防止機(jī)械振動和沖擊。石英溫度傳感器的測量范圍一般在-50~200℃范圍內(nèi)。

4、光導(dǎo)纖維溫度傳感器 光導(dǎo)纖維溫度傳感器是以光導(dǎo)纖維作為溫度敏感元件或是用光導(dǎo)纖維傳輸信號的溫度傳感器。前一類利用某種參數(shù)隨溫度變化而變化的特性進(jìn)行測溫，稱為功能型；后一類光導(dǎo)纖維只是用來傳遞信息，稱為傳導(dǎo)型。根據(jù)光導(dǎo)纖維所起的作用光導(dǎo)纖維傳感器可以分成光導(dǎo)纖維型（功能型）、傳光型（非功能型）和拾光型；按使用方法可以分為接觸式和非接觸式；根據(jù)調(diào)制原理光導(dǎo)纖維溫度傳感器可分為相干型和非相干型；相干型中有偏振干涉型、相位干涉型及分布式溫度傳感器；非相干型中有輻射溫度計、半導(dǎo)體吸收式溫度計及熒光溫度計。

由于光導(dǎo)纖維具有抗電磁干擾、耐腐蝕等特點，光纖溫度計具有良好的電磁絕緣性，傳輸?shù)男畔⒘看?、損耗小、強(qiáng)度高、可彎曲、靈敏度高、測溫上限（3000℃）高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝使用、安全防爆。目前光纖溫度計在工業(yè)中的應(yīng)用還不是特別廣泛，主要用于以下幾種常規(guī)溫度計無法測量的情況：（1）高電壓大電流、強(qiáng)電磁干擾、強(qiáng)輻射、易燃易爆等惡劣環(huán)境的溫度測量；（2）高溫測量；（3）無法視察或狹小空間的溫度測量。隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖溫度計將大有用武之地。

除以上討論的幾種新型溫度測量儀表，還有表面波SAW溫度傳感器（把溫度轉(zhuǎn)換成頻率）、利用核四重極共振現(xiàn)象的NQR溫度計（共振吸收頻率隨著溫度的上升而下降）等新型溫度傳感器。