溫度傳感器
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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(guó)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。常用的測(cè)溫傳感器的種類與測(cè)溫范圍如下表所示。
| 測(cè)溫傳感器的種類與測(cè)溫范圍 | |||||||
| 測(cè)量原理 | 種類 | 測(cè)溫范圍（1℃） | 特征 | ||||
| 體積熱膨脹 | 玻璃制水銀溫度計(jì) | -20—+350 | 不需要用電 | ||||
| 玻璃制有機(jī)液體溫度計(jì) | -100—+100 | ||||||
| 雙金屬溫度計(jì) | 0—+300 | ||||||
| 液體壓力溫度計(jì) | -200—+350 | ||||||
| 氣體壓力溫度計(jì) | -250—+550 | ||||||
| 電阻變化 | 銅電阻 | -50—+150 | 精度中等，價(jià)格低 | ||||
| 鉑電阻 | -200—+600 | 精度高，價(jià)格貴 | |||||
| 熱敏電阻 | 低溫-200—0 | 精度低，靈敏度高，價(jià)格最低 | |||||
| 一般-50—+30 | |||||||
| 中溫0—+700 | |||||||
| 熱電效應(yīng) | 鎳鉻—考銅 | 0500(-200—+800) | 測(cè)量范圍寬，精度高， 需要冷端補(bǔ)償 | ||||
| 鎳鉻—鎳硅 | 0800(-200—+1250) | ||||||
| 鉑銠10—鉑 | 200—1400(0—1700) | ||||||
| 鉑銠30—鉑銠 | 200—1500(100—1900) | ||||||
| P—N結(jié)結(jié)電壓變化 | 半導(dǎo)體二極管 | -150—+150(Si) | 靈敏度高，線性度好， 二極管一類價(jià)格低 | ||||
| 晶體管特性變化 | 晶體管 | 150—+150 | |||||
| 半導(dǎo)體集成電路 | -40—+150 | ||||||
| 壓電反應(yīng) | 石英晶體振蕩器 | -100—+200 | 可作標(biāo)準(zhǔn)使用 | ||||
| 頻率變化 | SAW振蕩元件 | 0—+200 | |||||
| 光學(xué)變化 | 光學(xué)高溫度計(jì) | 900—+2000 | 非接觸測(cè)量 | ||||
| 熱輻射 | 輻射源溫度傳感器 | 100—+2000 | |||||
| 磁性變化 | 熱鐵素體 | -80—+150 | 在特定溫度下變化 | ||||
| Fe-Ni-Cu合金 | 0—350 | ||||||
| 電容變化 | BaSrT2O3陶瓷 | -270—+150 | 溫度與電容是倒數(shù)關(guān)系 | ||||
| 物質(zhì)顏色 | 示溫涂料 | 0—1300 | 檢測(cè)溫度不連續(xù) | ||||
| 液晶 | 0—100 | 顏色連續(xù)變化 | |||||
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?，以達(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）。
溫度傳感器的種類較多，我們介紹幾種主要的溫度傳感器及應(yīng)用電路。
評(píng)論