温度传感器主要形式和温度探头类型
三类常用的温度传感器
温度传感器对于环境温度的测量非常准确,广泛应用于农业、工业、车间、库房等场所。
对于温度传感器的种类非常多,不同的感温元件不同的型号,在国内比较常用的温度传感器型号有哪些呢,下面九纯健为大家简单介绍一下常用的温度传感器。
通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。
1:铂热电阻温度传感器
铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。
利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。
可测温度:温度范围在-200摄氏度到150摄氏度,-50摄氏度到850度。
主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。
2:热电偶温度传感器
热电偶温度传感器主要是通过两根不同的金属材料焊接在一起的,主要温度发生改变,那么两端就会有不同的电势产生,通过电势的变化来得出相应的温度变化。
可测温度:最高达到2300度,在高温段比较准用的K 型正级
3:热敏电阻
由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度最高的温度传感器
测温范围:温度范围小-50到200度左右,体积小,响应时间快。
因为价格低廉所以在很多家用电器上都被应用到了。
以上就是常用的三类温度传感器型号以及它们的测温范围,许多常用的温度传感器大部分都是利用的它们作为感温元件来制作的,比如测量轴承用的JCJ100TLB温度传感器用的是铂热电阻作为核心。
温度探头的种类
温度探头的种类温度探头是一种用于测量温度的传感器,广泛应用于工业生产、科学实验和生活中的温度监测和控制。
根据不同的工作原理和应用场景,温度探头可以分为多种不同的类型。
本文将介绍几种常见的温度探头类型及其特点。
1. 热电偶温度探头热电偶温度探头是利用两种不同金属导线通过热电效应产生的电动势来测量温度的。
常见的热电偶温度探头有K型、J型、T型等。
热电偶温度探头具有响应速度快、测量范围广、稳定性好等特点,适用于高温、低温和精确度要求较高的场合。
2. 热敏电阻温度探头热敏电阻温度探头是利用电阻值随温度变化的特性来测量温度的。
常见的热敏电阻温度探头有铂电阻、铜电阻、镍电阻等。
热敏电阻温度探头具有精度高、响应速度快、稳定性好等特点,广泛应用于工业自动化控制和实验室温度测量。
3. 红外线温度探头红外线温度探头是利用物体辐射的红外线能量来测量其表面温度的。
红外线温度探头可以非接触式测量物体温度,具有测量范围广、快速、安全等特点,适用于高温、移动目标或难以接触的场合,如钢铁冶炼、玻璃制造、食品加工等。
4. 热电阻温度探头热电阻温度探头是利用电阻值随温度变化的特性来测量温度的。
常见的热电阻温度探头有PT100、PT1000等。
热电阻温度探头具有精度高、稳定性好、可靠性强等特点,广泛应用于实验室、医疗设备和工业生产等领域。
5. 纳米温度探头纳米温度探头是一种微型化的温度传感器,可以用于纳米尺度下的温度测量。
纳米温度探头通常由纳米材料制成,具有灵敏度高、响应速度快、体积小等特点,可应用于纳米材料研究、纳米电子器件和生物医学领域。
总结温度探头的种类繁多,每种类型的温度探头都有其适用的场景和特点。
选择合适的温度探头需要根据测量要求、工作环境和精度要求等因素综合考虑。
无论是热电偶温度探头、热敏电阻温度探头还是红外线温度探头,都在不同领域发挥着重要的作用,为温度测量和控制提供了可靠的技术支持。
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理温度传感器是一种集成电路或器件,用于测量环境或物体的温度。
根据其工作原理和分类,常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶、热电阻、红外线传感器以及半导体温度传感器等。
1. 热敏电阻(Thermistor)热敏电阻是一种元件,其电阻值随温度的变化而变化。
根据电阻与温度之间的关系,热敏电阻分为两种类型:负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC)热敏电阻。
NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降,常用于测量环境温度。
PTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加,常用于过载保护和温度控制。
2. 热电偶(Thermocouple)热电偶是由两种不同金属线组成的开路回路。
当热电偶的两个接头处于不同温度下时,会产生温差电势。
该电势与两个接头之间的温差成正比。
通过测量温差电势,可以计算出温度值。
热电偶具有广泛的测温范围和较高的准确性,因此被广泛应用于工业领域。
3.热电阻(RTD)热电阻是一种利用材料的电阻与温度之间的关系来测量温度的传感器。
常见的热电阻材料是铂(Pt),因为铂的电阻与温度之间的关系比较稳定和预测性好。
热电阻的工作原理是利用热电阻材料的电阻随温度的变化而变化,通过测量电阻值来计算温度。
4. 红外线传感器(Infrared Sensor)红外线传感器是利用物体释放的热辐射来测量温度的传感器。
红外线传感器可以通过测量物体辐射的红外线能量来计算出物体的温度。
红外线传感器常用于非接触式测温,特别适用于测量高温、移动对象或远距离测温。
5. 半导体温度传感器(Semiconductor Temperature Sensor)半导体温度传感器是利用半导体材料的电特性随温度变化而变化的传感器。
根据不同的半导体材料和工作原理,半导体温度传感器可以分为基于PN结的温度传感器(比如二极管温度传感器)、基于电压输出的温度传感器(比如温度传感器芯片)以及基于电流输出的温度传感器(比如恒流源温度传感器)等。
温度传感器简介与选型
温度监控的I/O解决方案选择和采购温度传感器监测温度和采集数据的传感器种类繁多。
从单一房间的温度监测到复杂的批次过程控制应用都依赖精准的温度获取。
电阻温度计(RTD),热电偶,积体电路温度计(ICTD),热敏电阻,红外线传感器是用于以上目的的主要传感器类型。
RTD决定于材料电阻和温度的关系,它读数精确(一般小数点后2-3位),具有多种封装形式。
他们一般由镍,铜及其他金属制造,但是较早前,RTD是由铂制造的,很大程度上因为铂的电阻在较宽的温度区间里与温度成线性关系。
但是由于铂价格昂贵且当温度超过660°C时不能适用,因为在这范围以外铂的惰性会失效导致读数不准。
RTD需要一个小功率激励源才能进行操作,且RTD应用性很强,在较大范围内它侦测温度非常准确漂移很小。
热电偶是由双金属导体制备,受热时产生的电压与温度成比例.同RTD一样,热电偶常用于工业设置里。
其种类丰富(B,J,K,R,T等),提供不同的温度敏感范围。
热电偶读数没有RTD那么精确,有时可能高达一度之差。
热电偶和RTD一样本身及其脆弱,使用时它通常附有一根耐用探针。
一般热电偶价格不贵,但若装了特殊外壳或装置,其价格将大大上升。
因为热电偶种类繁多测温范围很大,最高可达1800°C,能用在高温条件下(但值得注意的是,高温使用一般需要特殊外壳、包装或绝热材料)。
ICTD是常见的通用温度传感器,其价格不贵,类似2线晶体管装置,工作电压在5-30V之间,由此产生的电流与温度成线性比例。
也和RTD一样,ICTD低噪音,但比RTD更易使用,因为其无需电阻测量电路。
ICTD的特点在于其简易,工业应用偏少,在-50~100°C范围内温度测量较准确,例如在HVAC,制冷机和室内温度监控等应用上。
热敏电阻工作原理是由电阻调节获得不同温度。
这样看来热敏电阻和RTD的工作原理类似,差别在于前者使用2线互连,对温度更加敏感,但是一定程度上读数不准。
温度传感器的种类与用途
01
温度传感器的基本概念与分类
温度传感器的定义与原理
温度传感器的原理多种多样,包括热敏电阻、热电偶、光纤传感等
• 不同原理的温度传感器适用于不同的测量场景和范围
温度传感器是一种测量和监控温度的装置
• 通过将温度转换为可测量的物理量(如电阻、电压、电流等) • 利用传感器的特性将温度信息转换为可读数据
03
温度传感器的应用领域与实例
工业领域的温度传感器应用
01
钢铁工业: 测量熔炉、
锅炉等设
备的温度
石油化工: 测量管道、
02
储罐等设
备的温度
电力工业:
03
测量发电
机、变压
器等设备
的温度
制造业:
测量各种
04
加工设备
的温度
家用电器中的温度传感器应用
空调:测量室 内温度,控制 空调的运行状
态
01
冰箱:测量冰 箱内部温度, 控制制冷系统
温度传感器的分类方法
根据测量原理分类
• 热敏电阻温度传感器:利用热敏电阻随 温度变化的特性测量温度 • 热电偶温度传感器:利用热电偶效应测 量温度 • 光纤温度传感器:利用光纤传输特性测 量温度
根据测量范围分类
• 低温温度传感器:测量范围在-200℃ 至0℃之间 • 中温温度传感器:测量范围在0℃至 1000℃之间 • 高温温度传感器:测量范围在1000℃ 以上
温度传感器的市场需求与预测
随着全球经济的不断发展,温度传感器 的市场需求将持续增长
预测未来几年,温度传感器市场将保持 稳定增长,各类温度传感器将有更大的 应用空间
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温度传感器探头型号介绍 温度传感器原理分析
温度传感器探头型号介绍温度传感器原理分析温度传感器想必大家应该不陌生,如今它已渗入到我们生活的方方面面,那么关于它的探头你了解多少呢?关于它的工作原理你又了解多少呢?本文为你介绍的就是温度传感器探头以及温度传感器的原理分析。
温度传感器探头型号根据测量环境以及介质的不同,温度传感器的测温探头主要有以下几种类型:1.浸入式探头;主要用于测量液体及固体的温度,探头的前段设计为针状或杆状。
这种温度传感器探头的原理是能量守恒,当测量探头的温度比介质低时,热能从被测介质转移到探头;当探头温度高于介质时,热能从探头转移到介质。
在此测量情况,探头与介质的比值越好,越能更精准的测得物体获取的能量,由于能量转移的原因会导致测量时产生误差。
此测量误差可以通过以下方式减小:刺入或浸入的深度10或15倍于探头的直径;当测量液体时,尽量何持液体的流动可以有效减少误差。
2.空气温度探头,用来测量空气温度,例如冷库、冷柜、空调室(调温)、通风场所(通风/排风)等,空气探头的温度传感器裸露,因此示值很容易受气流所影响,最佳的解决方法是在气流为2-3m/s时,顺流轻移探头,使温度达成平衡稳定。
3.表面探头,用来测量物体的表面温度。
空气温度探头和表面探头使用进行表面温度测量时,探头的前端必须垂直于被测物体,与被测物体充分完全的接触。
必须注意的是探头与被测物的接触面必须平坦,否则在温度传感器测量时则会影响测量结果。
温度传感器定义温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。
温度传感器对于环境温度的测量非常准确,广泛应用于农业、工业、车间、库房等领域。
温度传感器工作原理基于温度传感器的不同种类,它们的原理也不尽相同,下面拣选几款常见的种类给大家介绍。
1、热电偶传感器哦工作原理当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端或冷端,。
传感器的种类及应用
传感器的种类及应用随着科技的不断进步,传感器的应用越来越广泛。
传感器是将物理量、化学量等转化为电信号输出的一种装置,广泛应用于工业、农业、医疗、交通等各个领域。
本文将介绍几种常见的传感器及其应用。
一、温度传感器温度传感器是测量温度的一种传感器。
根据测量原理,可以分为接触式和非接触式两种。
接触式温度传感器需要与被测物体接触,如热电偶、热敏电阻等;而非接触式温度传感器则不需要接触被测物体,如红外线温度传感器。
温度传感器在工业、农业、医疗等领域应用广泛,如炉温测量、农业温室控制、体温测量等。
二、压力传感器压力传感器是测量压力的一种传感器。
根据测量原理,可以分为电阻式、电容式、压电式等多种类型。
压力传感器在工业、交通、医疗等领域应用广泛,如汽车轮胎压力检测、机械压力测量、血压测量等。
三、光电传感器光电传感器是利用光电效应测量光线强度的一种传感器。
根据测量原理,可以分为光电二极管、光敏电阻、光电池等多种类型。
光电传感器在工业、医疗、交通等领域应用广泛,如光电开关、夜视仪、医疗光疗等。
四、电流传感器电流传感器是测量电流的一种传感器。
根据测量原理,可以分为磁致伸缩、磁阻式、霍尔效应等多种类型。
电流传感器在工业、交通、医疗等领域应用广泛,如电力监测、电动汽车控制、医疗设备电流测量等。
五、气体传感器气体传感器是测量气体浓度的一种传感器。
根据测量原理,可以分为化学式、物理式、电化学式等多种类型。
气体传感器在环保、工业、医疗等领域应用广泛,如空气质量监测、工业气体检测、医疗氧气浓度测量等。
以上仅是常见的几种传感器及其应用,随着科技的不断发展,传感器的种类和应用将会越来越广泛。
传感器的应用不仅可以提高工作效率,还可以保障人民生命安全,促进社会进步。
温度传感器的类型
温度传感器的类型2009-05-09 00:13温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器(见下表)。
IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。
热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。
热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从?C200℃到2000℃。
它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。
另外,热电偶需要外部参考端。
RTD精度极高且具有中等线性度。
它们特别稳定,并有许多种配置。
但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。
它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。
模拟输出IC温度传感器具有很高的线性度 (如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精度(大约1%)、小尺寸和高分辨率。
它们的不足之处在于温度范围有限(?C55℃~+150℃),并且需要一个外部参考源。
数字输出IC温度传感器带有一个内置参考源,它们的响应速度也相当慢(100 ms 数量级)。
虽然它们固有地会自身发热,但可以采用自动关闭和单次转换模式使其在需要测量之前将IC设置为低功耗状态,从而将自身发热降到最低。
与热敏电阻、RTD和热电偶传感器相比,IC温度传感器具有很高的线性,低系统成本,集成复杂的功能,能够提供一个数字输出,并能够在一个相当有用的范围内进行温度测量。
pt100温度传感器原理PT100是一个温度传感器,是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.电阻式温度检测器(RTD,Resistance Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。
大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定-耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。
温度传感器
热电式温度传感器的优点是:实现了非接触式测值,不为红外线的 波长所左右,可获得稳定的检测灵敏度。可以实现对高、低温物体以及移 动中的气体、液体、固体状态的检测对象的远程温度测量。另外,这种温 度传感器使用简单、价格便宜。
机电一体化
图3-19 热敏电阻器的各种形状 表3-3示出了常用热敏电阻器的种类和特性,可以看出,随着温 度的升高,有在特定温度下阻抗急剧增加的PTC型,有在特定温度下阻 抗急剧减小的CTR型,以及阻抗随温度按指数规律减的NTC型等。PTC 型不能在宽广的温度范围内作为温度传感器使用,但是与NTC型相比 较,其温度系数高出接近一个数量级,因此常作为定温温度传感器使用。 作为定温温度传感器使用的还有CTR型,只是其阻抗在特定温度下不是 急剧增加,而是急剧减小。由于PTC型热敏电阻器具有特异的阻抗一温 度特性,因此广泛应用于电饭锅、干燥机、干燥器等很多种工业制品中, 作为温度传感器使用。
作为定温温度传感器使用的还有CTR型,只是其阻抗在特定温度下 不是急剧增加,而是急剧减小。由于PTC型热敏电阻器具有特异的阻抗 一温度特性,因此广泛应用于电饭锅、干燥机、干燥器等很多种工业制 品中,作为温度传感器使用。
表3-3 热敏阻器的种类与特性
种类 特性
NT 随着温度升高阻抗值 C 减小的负温度系数
热电偶具有以下优点:比较便宜、容易买到,测量方法简单、测 温精度高,测量时间上的滞后小,可以实现很宽范围内的温度测量( 与热敏电阻等相比)。可以选用与灵敏度和寿命等状况相适应的热电 偶类型。利用热电偶可以进行小型被测物和狭窄场所的测温,可以进 行较长距离(即被测物体与测温仪表之间的距离较远)的温度测量,对 于测量电路到测温仪表中间的电路,即使局部的温度发生变化,也基 本上不会对测定值造成影响。图3-22示出了典型热电偶的热电动势温度特性。
温度传感器分类与特点
温度传感器分类与特点1.热电阻温度传感器(RTD):热电阻温度传感器是一种基于电阻值随温度变化的原理工作的传感器。
常见的热电阻材料有铂(Pt100、Pt1000)、镍(Ni100、Ni1000)等。
热电阻温度传感器具有较高的精度、较宽的测量范围和较好的线性特性。
但是,它们的响应时间较慢,对环境干扰较为敏感。
2.热敏电阻温度传感器(NTC):热敏电阻温度传感器是一种采用热敏电阻材料工作的传感器,其电阻值随温度变化。
常见的热敏电阻材料有氧化锡(SnO2)、氧化镁(MgO)等。
热敏电阻温度传感器具有较高的灵敏度和较低的成本,适用于大量应用场合。
但是,由于其非线性特性,需要进行校准和补偿,测量精度相对较低。
3.热电偶温度传感器:热电偶温度传感器是基于两种不同金属的电动势随温度变化的原理工作的传感器。
常见的热电偶有铜-铜镍(Type T)、铁-铜镍(Type J)等。
热电偶温度传感器具有较大的测量范围、良好的线性特性和较快的响应速度。
但是,由于热电偶两端的接触材料不同,容易受到外界电磁干扰的影响。
4.热电堆温度传感器:热电堆温度传感器是一种由多个热电偶组成的传感器,用于测量较高温度下的温度变化。
热电堆温度传感器具有较高的测量精度和较大的温度范围,适用于高温环境。
但是,由于需要多个热电偶的组合,造成了较高的成本。
5.红外温度传感器:红外温度传感器是一种基于物体放射出的红外线辐射功率与其温度成正比的原理工作的传感器。
红外温度传感器具有非接触式测量、快速响应和长测量距离等特点。
但是,其测量精度受到环境因素的影响较大,同时需要针对不同物体进行校准。
总的来说,不同类型的温度传感器各具特点,适用于不同的应用场合。
选择合适的温度传感器需要根据测量范围、精度要求、响应速度以及环境干扰等因素综合考虑。
常用温度传感器
一、 热电阻的测温原理
热电阻效应:
物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象。
热电阻温度传感器是利用物质的电阻率随温度变化而变化的特 性来进行温度测量的。
金属的电阻温度系数为正值,如图。
因为:在金属中,载流子为自由电子, 当温度升高时,每个自由电子的动能 将增加,因而在一定的电场作用下, 要使这些杂乱无章的电子作定向运动 就会遇到更大的阻力,导致金属电阻 值随温度的升高而增加 。
➢当介质流动时,由于介质流动要带走热 量, Rt1所耗散的热量与被测介质的平均 流速成正比。因而Rt1温度下降,引起电阻 下降,电桥失去平衡,检流计有相应指示, 可用流量或流速标定。
突断型温度传感器
➢ 电热水壶接通电源加热 后,水温逐步上升到100度, 水开始沸腾,蒸汽冲击蒸 汽开关上面的双金属片, 由于热胀冷缩的作用,双 金属片膨胀变形,顶开开 关触点断开电源。 ➢ 如果蒸汽开关失效,壶 内的水会一直烧下去,直 到水被烧干,发热元件温 度急剧上升,位于发热盘 底部的有两个双金属片, 会因为热传导作用温度急 剧上升,膨胀变形,断开 电源。
R2 R1 Rt R3
二、热电阻材料、结构及参数
1、热电阻材料 对电阻体材料的基本要求:
➢电阻温度系数大----提高灵敏度 ➢电阻率尽可能大----减小电阻尺寸 ➢材料的化学、物理性质稳定----减小误差 ➢材料易于加工----提高工艺性
较为广泛应用的电阻体材料有: 铂、铜、镍、铁等,而常用的是铂、铜 。
如果热电阻安装的位置与仪表相距较远, 当环境温度变化时,其连接导线电阻也要 变化。为消除连接导线电阻变化带来的测 量误差,测量时采用三线制连接法。除了 三线制接法,另外还有四线制接法,主要 用于精密测量。
(Rt 2r)R2 R1R3 R2 R1
常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用
常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。
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。
温度传感器的分类接触式接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。
温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。
一般测量精度较高。
在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。
但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。
它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。
在日常生活中人们也常常使用这些温度计。
随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。
低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。
利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量 1.6~300K范围内的温度。
非接触式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。
最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。
辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。
各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。
只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。
如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。
温度传感器有哪几种
温度传感器有哪几种
温度传感器分类
1、热电偶传感器
两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。
热电势EAB(T,T0)是由接触电势和温差电势合成的,接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关,当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端,另一端温度为TO,称为自由端,则回路中就有电流产生,即回路中存在的电动势称为热电动势,这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。
2、热敏电阻传感器
热敏电阻是敏感元件的一类,热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而改变,与一般的固定电阻不同,属于可变电阻的一类,广泛应用于各种电子元器件中,不同于电阻温度计使用纯金属,在热敏电阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物,正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件,热敏电阻通常在有限的温度范围内实现较高的精度,通常是-90℃~130℃。
温度传感器的原理和应用领域
温度传感器的原理和应用领域温度传感器是一种用于测量周围环境温度的设备,广泛应用于各个行业和领域,包括工业制造、医疗保健、气象观测、航空航天等。
本文将介绍温度传感器的原理、分类以及应用领域。
一、温度传感器的原理温度传感器基于物质的温度特性进行测量。
通过感知温度变化对应的物理量变化,将其转换为电信号输出,实现温度测量。
常见的温度传感器原理包括电阻、热电、热电阻、热敏电阻等。
1. 电阻式温度传感器电阻式温度传感器根据材料的电阻随温度变化的特性进行测量。
常见的电阻式温度传感器有铂电阻温度计(PT100、PT1000)、铜电阻温度计等。
这些传感器的特点是精度高、稳定性好。
2. 热电式温度传感器热电式温度传感器利用不同金属间的热电势差随温差变化的原理进行测量。
常见的热电式温度传感器有热电偶和热电阻温度计。
热电偶由两种不同材料的金属导线焊接而成,测量范围广,响应速度快。
3. 热敏电阻式温度传感器热敏电阻式温度传感器利用材料的电阻随温度变化特性进行测量。
常见的热敏电阻材料有热敏电阻粉末、硅基热敏电阻等。
这些传感器的特点是响应速度快、价格低廉。
二、温度传感器的分类根据温度传感器的工作原理和应用需求,可以将温度传感器分为接触式和非接触式两大类。
1. 接触式温度传感器接触式温度传感器是通过物理接触来测量温度的传感器,常见的有接触式电阻式温度传感器和接触式热敏电阻式温度传感器。
这类传感器通常需要与被测物理接触才能获得准确的温度测量。
2. 非接触式温度传感器非接触式温度传感器是通过感知物体辐射出的红外辐射,间接测量物体表面温度的传感器。
常见的非接触式温度传感器有红外线温度传感器和红外热像仪。
这类传感器可以在不与被测物体直接接触的情况下进行温度测量,应用范围广泛。
三、温度传感器的应用领域温度传感器在各个行业和领域都有重要的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 工业制造温度传感器在工业制造中的应用非常广泛。
例如,使用电阻式温度传感器监测机械设备的温度,及时发现可能的故障或过热情况,保障设备的正常运行。
温度传感器的分类
温度传感器的分类
温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。
热电偶传感器
热电偶是一种感温元件,是一种仪表bai,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表转换成被测介质的温度,热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
热敏电阻传感器
热敏电阻传感器主要元件是热敏电阻,当热敏材料周围有热辐射时,它就会吸收辐射热,产生温度升高,引起材料的阻值发生变化。
电阻温度检测器
RTD通常用铂金、铜或镍,这几种金属的电阻-温度关系如图所示,它们的温度系数较大,随温度变化响应快,能够抵抗热疲劳,而且易于加工制造成为精密的线圈。
IC温度传感器
集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器,模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC,模拟集成温度传感器的主要特点是功
能单一、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控测,不需要进行非线性校准,外围电路简单。
温度探头的种类
温度探头的种类
温度探头根据不同的应用和功能主要有以下分类:
1.空气温度探头:主要用于测量空气温度,如冷库、冷柜、空调室、通风场所等。
空气探头的传感器裸露,因此示值很容易受气流所影响。
2.表面探头:用于测量物体的表面温度。
测量时,探头的前端必须垂直于被测物体,与被测物体充分完全的接触,且接触面必须平坦。
3.刺入/浸入式探头:用于测量液体及固体的温度,探头的前端设计为针状刺入式。
此外,温度探头根据测量原理还可以分为热电偶和热电阻两种。
热电偶的测量原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
热电阻是基于导体电阻随温度变化的特性,测量探头的电阻可以推算出其温度。
温度传感器种类及其原理
温度传感器种类及其原理1. 热电偶(Thermocouple)热电偶是由两种不同金属导线(通常是铂铑合金)所构成的。
当两种导线连接在一起并形成一个回路时,当两个焊点之间存在温差时,会产生热电势。
这个热电势可以通过测量导线两端的电压来计算出温度。
热电偶具有广泛的温度范围(-200°C至2000°C)和较高的测量精度。
2. 热敏电阻(Thermistor)热敏电阻是一种基于材料电阻随温度的变化而变化的温度传感器。
它通常由一种半导体材料制成,如铂、镍或铜氧化物。
当温度发生变化时,热敏电阻的电阻值会相应地发生变化。
利用这种变化,可以通过测量电阻值来计算温度。
热敏电阻具有高灵敏度和较大的温度范围。
3. 红外线传感器(Infrared Sensor)红外线传感器基于物体辐射出的红外线的强度来测量温度。
当物体的温度上升时,其发射的红外辐射也会增加。
红外线传感器可以检测并量化这种辐射强度,从而测量出物体的温度。
红外线传感器用于非接触式测温,对测量非常热的物体特别有用。
4. 热敏电晶体(Thermocell)热敏电晶体是一种通过电导率的变化来测量温度的传感器。
它通常是由硅材料制成,内部含有掺杂物,当温度发生变化时,掺杂物的电导率会发生变化。
通过测量电晶体的电阻或电导率,可以计算出温度。
综上所述,温度传感器种类多样,每种传感器都有其适用的场景和特点。
了解不同传感器的工作原理可以根据具体需求来选择合适的温度传感器。
例如,需要广泛温度范围和高精度测量时,可以选择热电偶;需要高灵敏度和快速响应时,可以选择热敏电阻等。
常用的温度传感器有哪些?
常用的温度传感器有哪些?温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。
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。
一、常用的温度传感器类型设计中最常用的温度传感器有:热电偶传感器、热敏电阻传感器、铂电阻传感器(RTD)、集成(IC)温度传感器。
下图给出代表性的实物照片。
1. 热电偶传感器热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,由该原理可知热电偶的一个优势是其无需外部供电。
另外,热电偶还有测温范围宽、价格便宜、适应各种大气环境等优点,但其缺点是测量精度不高,故在高精度的测量和应用中不宜使用热电偶。
热电偶两种不同成份的材料连接是标准的,根据采用材料不同可分为K型热电偶、S型热电偶、E型热电偶、N型热电偶、J型热电偶等等。
2. 热敏电阻传感器热敏电阻是敏感元件的一类,热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而改变。
按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。
正温度系数热敏电阻(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件,被广泛应用于各种电子元器件中。
热敏电阻通常在有限的温度范围内可实现较高的精度,通常是-90℃〜130℃。
3. 铂电阻传感器铂电阻,又称为铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。
并且铂电阻阻值会随着温度的升高匀速有规律的变大。
铂电阻可分为PT100和 PT1000等系列产品,PT100即表示它在0℃时阻值为100欧姆,PT1000即表示它在0℃时阻值为1000欧姆。
铂电阻具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点,被广泛应用于医疗、电机、工业、温度计算、卫星、气象、阻值计算等高精温度设备中。
温度传感器的工作原理与分类
温度传感器的工作原理与分类温度传感器的工作原理与分类一、温度传感器传感器热电偶热电偶的应用原理温度传感器温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是:①测量精度高。
因温度传感器热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.温度传感器热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。
温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.温度传感器热电偶的种类及结构形成(1)温度传感器热电偶的种类常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。
所谓标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化温度传感器热电偶我国从1988年1月1日起,温度传感器热电偶和温度传感器热电阻热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化温度传感器热电偶为我国统一设计型温度传感器热电偶。
(2)温度传感器热电偶的结构形式为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:① 组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③ 补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠;④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
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温度传感器主要形式和温度探头类型
温度传感器三种主要形式
热电偶由两种不同的金属丝焊接而成,例如:NiCr-Ni(K型),利用热电效应来工作的,两种不同的金属丝,构成一个闭合回路,不同的两种导体存在着温差,两者产生电动热。
因而在回路中形成一个大小的电流,此现象称之为热电现象。
铂电阻测量原理不同于热电偶测量方法。
铂电阻传感器本质上来讲属于PTC热敏电阻的一种。
金属的电阻率会随着温度的升高而增大,因此这种特性被用来测量温度。
薄膜式铂电阻,由于结构超薄,因此在电阻不被影响的前提下,配置了一个玻璃套管,用以保护。
目前通用的铂电阻的电阻值为100Ohm(0℃时),这是目前国际通用的铂电阻。
另外一种PT100传感器采用绕线陶瓷式,此种方法将铂丝攻成螺旋状,再装入陶瓷基体内,此传感器结构十分紧密,在所有铂电阻传感器中,这种结构精度最高,使用时间持久并且无老化现象,但是相较于热电偶的测量原理,反应时间较缓,因此在应用时经常运用于食品科技,特别是实验室研发环节。
NTC热敏电阻使用较为广泛且较经济的一款温度传感器。
由于混合的氧化物陶瓷材料构成,具有负的温度系数,这是称之为NTC的原因(negative temperature coefficient缩写)。
随着温度的升高,阻值降低,这与PT100传感器的测量特性完全相反。
温度探头三种主要类型
刺入/浸入式探头
用于测量液体及固体的温度,探头的前端设计为针状刺入式。
使用时如果测量探头的温度比被测物体低,根据能量守恒原理,热能会从被测物体热导至探头上;如果测量探头的温度比被测物体较高,同理热能则从探头传导至被测物体。
这就意味着被测物体被加热升温,所测得的温度是加温之后的物体温度,在此测量情况,探头与介质的比值必须考虑,因为探头与介质的比值越好,越能更精准的测得物体获取的能量,由于能量转移的原因会导致测量时产生误差。
我们一定要注意仪器测量的不是介质的温度,而是传感器的温度,此测量误差可以通过以下方式减小:刺入或浸入的深度10或15倍于探头的直径;当测量液体时,尽量何持液体的流动可以有效减少误差。
空气温度探头
用来测量空气温度,例如冷库、冷柜、空调室(调温)、通风场所(通风/排风)等,空气探头的传感器裸露,因此示值很容易受气流所影响,最好的解决方法是在气流为2-3m/s时,顺流轻移探头,使温度达成平衡稳定。
表面探头
用来测量物体的表面温度。
空气温度探头和表面探头使用进行表面温度测量时,探头的前端必须垂直于被测物体,与被测物体充分完全的接触。
必须注意的是探头与被测物的接触面必须平坦,否则在测量时则会影响测量结果。
温度探头采用接触方法,主要应用在食品的抽样检查、食品运输过程中的温度监控、烟道中流动烟气中心温度测量、不同点温差测量、电子焊接时通过表面温度测量检测预热状况、在化学反应过程时通过浸入式测量化学溶液的温度、在机械制造行业,测量轴承与齿轮的表面温度,用以维护及检修等等方面。