温度传感器作用与类型：温度传感器有哪几种

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温度是最常测量的环境量，因为大多数物理，电子，化学，机械和生物系统都受温度影响，同时也是最常测量的变量之一，因此有很多方法可以感知温度。而温度传感器(temperature transducer)是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的传感器，是一种用于测量机器工作部分的热量或温度的仪器。有各种类型的温度传感器，例如电子温度计，包括特定的装甲和由一个或多个元件构成的单元，这些元件可以包含例如颈管、连接头、手柄和热电偶套管。设置在温度传感器中的传感器部分测量实际温度，并将其转换为电信号。感测温度由几种不同的仪器操作。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。本文将介绍温度传感器有哪些类型。

温度传感器

接触式温度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。一般来说，它的测量的精度是比较高的。在一定的温度内，它甚至能够测量出物体内部的温度的分别情况。其又分为电气式与机械式两类。

1.1电气式

(1)热敏电阻传感器

它是利用半导体材料的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度的。热敏电阻传感器的优点是灵敏度高，响应速度快，精度高。缺点是线性差，稳定性差，受自身发热影响。

(2)热电偶传感器

它是由两种不同的导体或半导体组成的回路，当两个结点的温度不同时，回路中就会产生热电动势，从而输出电压信号。热电偶传感器的优点是结构简单，温度范围宽，适应性强，价格低廉。缺点是输出电压小，非线性大，需要冷端补偿和线性化处理。

热电偶

(3)IC温度传感器

它是利用集成电路中的元件（如二极管、晶体管等）的参数随温度变化而变化的特性来测量温度的。IC温度传感器的优点是尺寸小，输出信号直接可用，无需校准和补偿。缺点是温度范围窄，精度一般，受供电电压影响。

(4)电阻温度检测器

它是利用纯金属材料（如铂、铜、镍等）的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度的。电阻温度检测器的优点是线性好，稳定性好，复现性好。缺点是灵敏度低，价格高，受导线电阻影响。

1.2机械式

机械式传感器是将被测量(如力、压力、温度等物理量)变换为机械量，弹性元件本身的弹性变形输出的传感器。典型应用例子有：用于测力或称重的环形测力计、弹簧秤等;用于测力或称重的环形测力计、弹簧秤等;用于测量 流体压力的波纹膜片、波纹管等;用于温度测量的双金属片等。流体压力的波纹膜片、波纹管等;用于温度测量的双金属片等。

非接触式温度传感器，它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。

2.1红外温度计

在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布 —— 与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

红外温度计

2.2辐射温度计

辐射温度计属非接触式测温仪表，是基于物体的热辐射特性与温度之间的对应关系设计而成。其特点为：测温范围广，原理结构复杂;测量时，感温元件不与被测对象直接接触，不破坏被测对象的温度场;通常用来测定1000℃以上的移动、旋转或反应迅速的高温物体的温度或表面温度;但不能直接测被测对象的真实温度，且所测温度受物体发射率、中间介质和测量距离等因素影响。

必须针对特定应用仔细选择各种温度传感器，例如热电偶或RTD，以满足所有需求。

风格：温度传感器有不同的样式。带有螺丝盖的防风雨款式提供了电气连接。非螺纹样式用于在开放系统中进行传感。该型号采用集成引线设计，可以用特氟龙覆盖以支撑腐蚀性环境中的引线。

阀杆(护套)：热电偶和RTD配备316不锈钢杆和涂有粉末陶瓷的内部接线。螺钉头样式有两种：弹簧式和焊接式。弹簧式阀杆安装在热电偶套管的底部，具有最大的热敏感性。焊接阀杆适用于液体应用。

插入(U)长度：热电偶或RTD的插入(U)长度表示其程序的深度。热电偶和RTD的长度从2"到24"，这是标准的U型长度。其他长度需要特殊订购并与制造商协商。

测量(热)结：热电偶有不同类型，并使用陶瓷盖绝缘材料来呈现测量结。RTD是一块铂金，通常为3线模型，在0°C下使用100Ω至1000Ω电阻执行。

连接(终止)：热电偶通常带有匹配插孔、接线盒或集成引线端口。延长线应与热电偶类型兼容，否则会产生多个结点。这会导致温度识别不准确。RTD通常具有接线端子或集成引线连接。延长线应连接到检测器或控制器，因为接线端子的连接没有引线。

不同类型的温度传感器适用于不同的场合和需求，选择时应根据被测对象的特点、测量精度、响应速度、输出信号、价格等因素进行综合考虑。

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