非接触式温度传感器原理

合集下载

非接触式温度传感器工作原理

非接触式温度传感器工作原理非接触式温度传感器是一种能够测量物体表面温度的装置，它的工作原理是通过接收物体所发射的红外辐射来确定其表面温度。

这种传感器在许多应用中具有重要的作用，比如工业生产、医疗诊断、室内温度监控等。

非接触式温度传感器利用物体表面的红外辐射来测量温度，其原理是基于斯特藩-玻尔兹曼定律。

这个定律指出，物体在绝对温度下会发射出红外辐射，其强度与物体的温度成正比。

因此，通过测量物体发射的红外辐射强度，就可以间接地推算出物体的表面温度。

具体而言，非接触式温度传感器内部包含一个红外辐射接收器和一个红外辐射测量器。

红外辐射接收器是一种敏感于红外辐射的器件，它能够将接收到的红外辐射转换为电信号。

而红外辐射测量器则负责将接收到的电信号转换为温度值。

非接触式温度传感器的工作过程如下：当传感器对准物体时，物体表面会发射出红外辐射，这些辐射会被传感器的红外辐射接收器接收到。

接收器会将接收到的红外辐射转换为电信号，并传送给红外辐射测量器。

红外辐射测量器会根据接收到的电信号强度，计算出物体的表面温度。

非接触式温度传感器具有许多优点。

首先，它能够在测量过程中避免与物体直接接触，因此不会对物体造成损坏或污染。

其次，它具有快速测量的能力，能够在短时间内获取物体的温度值。

此外，非接触式温度传感器还适用于对温度变化较大或不规则物体的测量，具有较高的测量准确性。

非接触式温度传感器在许多领域得到了广泛的应用。

在工业生产中，它可以用于监测机器设备的温度，以确保其正常运行。

在医疗诊断中，非接触式温度传感器可以用于监测病人的体温，无需与病人接触，减少了传染病的风险。

在室内温度监控中，非接触式温度传感器可以用于测量房间中的温度分布，以便更好地调节空调系统。

非接触式温度传感器通过接收物体发射的红外辐射来测量其表面温度。

它的工作原理基于斯特藩-玻尔兹曼定律，利用红外辐射接收器和红外辐射测量器实现温度的测量。

非接触式温度传感器具有快速、准确、无损伤等优点，在工业、医疗和室内温度监控等领域有着广泛的应用前景。

温度传感器工作原理

温度传感器工作原理温度传感器temperature transducer，利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。

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。

现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。

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。

IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。

1.热电偶的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(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a)所示，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。

与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。

两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。

热电偶的热电势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。

温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势，此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。

无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势，热电偶测量的热电势是二者的合成。

当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势差△V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图2-1(b)所示。

常用温度测量仪表分类

温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。

通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。

非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。

按工作原理分为膨胀式、电阻式、热电式，辐射式。

玻璃管温度计是根据液体热膨胀原理测温，双金属温度计是根据固体热膨胀原理测温，热电阻根据热阻效应原理测温，热电偶根据热电效应原理测温，辐射高温计根据热辐射原理测温。

一、热电偶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、热惯性小。

因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。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

③构造简单，使用方便。

④输出信号为电信号，便于远传。

1．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电流,这种现象称为热电效应。

热电偶就是利用这一效应来工S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

工业用热电偶的测温范围见下表：在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃，B偶不用补偿导线，用普通的屏蔽线。

2、热电偶的结构一般由热电极、绝缘套管、保护管、接线盒组成。

普通型热电偶按其安装时的固定形式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接无固定装置等多种形式。

热电极：一般金属Φ0.5~3.2mm，昂贵金属Φ0.3~0.6mm，长度与被测物质有关，一般为300~2000mm，通常在350mm左右；绝缘管：隔离热电偶与被测物，一般在室温下要5MΩ左右；保护套管：避免受被测介质的化学腐蚀和机械损伤；接线盒：固定接线座，连接补偿导线。

分别列举10种接触、非接触传感器种类及原理

分别列举10种接触、非接触传感器种类及原理接触式位移传感器：1位移传感器及其原理：计量光栅是利用光栅的莫尔条纹现象来测量位移的。

“莫尔”原出于法文Moire，意思是水波纹。

几百年前法国丝绸工人发现，当两层薄丝绸叠在一起时，将产生水波纹状花样；如果薄绸子相对运动，则花样也跟着移动，这种奇怪的花纹就是莫尔条纹。

一般来说，只要是有一定周期的曲线簇重叠起来，便会产生莫尔条纹。

计量光栅在实际应用上有透射光栅和反射光栅两种；按其作用原理又可分为辐射光栅和相位光栅；按其用途可分为直线光栅和圆光栅。

下面以透射光栅为例加以讨论。

透射光栅尺上均匀地刻有平行的刻线即栅线，a为刻线宽，b为两刻线之间缝宽，W=a+b称为光栅栅距。

目前国内常用的光栅每毫米刻成10、25、50、100、250条等线条。

光栅的横向莫尔条纹测位移，需要两块光栅。

一块光栅称为主光栅，它的大小与测量范围相一致；另一块是很小的一块，称为指示光栅。

为了测量位移，必须在主光栅侧加光源，在指示光栅侧加光电接收元件。

当主光栅和指示光栅相对移动时，由于光栅的遮光作用而使莫尔条纹移动，固定在指示光栅侧的光电元件，将光强变化转换成电信号。

由于光源的大小有限及光栅的衍射作用，使得信号为脉动信号。

如图 1，此信号是一直流信号和近视正弦的周期信号的叠加，周期信号是位移x的函数。

每当x变化一个光栅栅距W，信号就变化一个周期，信号由b点变化到b’点。

由于bb’=W，故b’点的状态与b点状态完全一样，只是在相位上增加了2π。

（上海德测电子科技有限公司产品）2螺杆式空压机压力传感器螺杆式空压机压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压力传感器。

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。

其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。

5、温度传感器

温度传感器
2.1 温度测量概述 2.2 热电偶传感器 2.3 热电阻式传感器 2.4 热敏电阻传感器
温度是反映物体冷热状态的物理参数。
温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类繁多的传感器中，温度传感器是应用最广泛、发展最快的传感器之一。工业生产自动化流程，温度测量点要占全部测量点的一半左右。
=30.839+1.203=32.042(mV) 再查分度表得 T=770℃。
习题：
1、什么是金属导体的热电效应？试说明热电偶的测温原理。
2、说明热电偶的基本定律的含义及它们的实用价值。
3、用镍铬-镍硅热电偶测量温度，已知冷端温度为400C，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mv，求被测点的温度。
具有中间导体的热电偶回路
• (2)中间温度定律
• 在热电偶测量回路中，测量端温度为T，自由端温度
为T0，中间温度为Ｔ0′，如图所示。则T，T0热电势等于 T，T0′与T0′，T0热电势的代数和。即
•
EAB(T,T0)=EAB(T,T0′)+EAB(T0′,T0)
• 运用该定律若冷端温度不为00C时，则实际T0可视为中间温度。
达到动态平衡时，在A、B之间形成稳定的电位差，即接触电势eAB。
热电偶的接触电势
（2）温差电动势
导体中的自由电子，在高温端具有较大的动能，因而向低温端扩散，在导体两端产生了电势，这个电势称为单一导体的温差电势。
对于单一导体，如果两端温度分别为T、T0，且 T>T0。
单一导体温差电势
热电偶回路中产生的总热电势： EAB(T,T0) = EAB(T) + EB(T,T0) - EAB(T0) - EA(T,T0)

温度传感器原理及其应用

▪ 9.1.1 温度传感器的类型和特点 ➢ 温度传感器的分类如图9-1所示。
图9-1 温度传感器的分类
▪ 9.1.1 温度传感器的类型和特点
➢ 常用材料温度传感器的类型、测温范围和特点如表9-1 所示。
▪ 9.1.2 温度传感器的应用
➢ 温度传感器应用极其广泛，家用的空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等产品都要用到温度传感器，工业上也广泛使用温度传感器，汽车上也用到温度传感器，另外航空、海洋开发、生物制药都需要温度传感器。例如：
▪ 汽车空调、冰箱、冷柜、饮水机、咖啡机及恒温等场合也经常使用。
➢ 1.热电阻的连接法
• 在实际使用时，金属热电阻的连接方法不同，其测量精度也不同，最常用的测量电路的电桥电路，可采用三线或四线电桥连接法。三线法如图9-7所示。
➢ 1.热电阻的连接法
• 最常用的测量电路的电桥电路，可采用三线或四线电桥连接法。三线法如图9-7所示。
➢ 热电阻也可以是一层薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷在陶瓷类材料基底上，占用体积很小，如图9-5所示。
图9-4 金属热电阻结构图
图9-5 薄膜金属热电阻结构图
▪ 9.2.2 金属热电阻的工作原理
➢ 热电阻是利用物质的变化特性制成的，将温度的变化量变换成与之有一定关系的电阻值的变化量，通过对电阻值的测量实现对温度的测量。目前应用较多的热电阻材料有铂和铜以及铁、镍等。
图9-17 热敏电阻测量单点温度原理图
➢ 3.CPU温度检测 ➢ 电脑在使用过程中，当CPU工作繁忙的时候，CPU温
度往往升高，若不加处理，会造成CPU的烧毁，在 CPU插槽中，用热敏电阻测温，然后通过相关电路进行处理，实施保护。如图9-18所示。
图9-18 用热敏电阻实现过热保护原理图

温湿度传感器的工作原理及应用

温湿度传感器的工作原理及应用
据生理学家研究，人所处环境的温湿度高低，会直接影响到人的体温调节功能和热传导效应。

以至于人的体感适应度的好坏，反映到思维活动的敏捷和精神状态的优良，从而影响了我们学习、工作的效率。

经过试验分析，人体最适宜的室温度应是18℃，湿度应是40%至60%。

在人们的生产生活中，有许多不同的场所和环境对温湿度都有特定的要求，因此，合理的温湿度调控成为了一种必要手段。

温湿度传感器
由于温度与湿度不管是从物理量本身，还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以产生了温湿度一体的传感器。

温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。

市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。

温度和湿度
先来了解一下温度和湿度的几个物理量：
温度
度量物体冷热的物理量，是国际单位制中7个基本物理量之一。

在生产和科学研究中，许多物理现象和化学过程都是在一定的温度下进行的，人们的生活也和它密切相关。

湿度
湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。

日常生活中最常用的表示湿度的物理量是空气的相对湿度。

用%RH表示。

在物理量的导出上相对湿度与温度有着密切的关系。

一定体积的密闭气体，其温度越高相对湿度越低，温度越低，其相对湿度越高。

其中涉及到复杂的热力工程学知识。

有关湿度的一些定义：
相对湿度
在计量法中规定，湿度定义为“物象状态的量”。

日常生活中所指的湿度为相对湿度，用。

温度传感器分类及工作原理介绍

《广州兰瑟电子》介绍：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。

温度传感器分类按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。

1、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。

2、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。

温度传感器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。

1、热电阻热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。

温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。

但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。

2、热电偶热电偶是温度测量中最常用的温度传感器。

其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境，而且结实、价低，无需供电，也是最便宜的。

电偶是最简单和最通用的温度传感器，但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。

按照温度传感器输出信号的模式，可大致划分为三大类：数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器。

1、数字式温度传感器它采用硅工艺生产的数字式温度传感器，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的，与温度相关的良好输出特性。

2、逻辑输出温度传感器在许多应用中，我们并不需要严格测量温度值，只关心温度是否超出了一个设定范围，一旦温度超出所规定的范围，则发出报警信号，启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备，此时可选用逻辑输出式温度传感器3、模拟式温度传感器模拟温度传感器，如热电偶、热敏电阻和RTDS对温度的监控，在一些温度范围内线性不好，需要进行冷端补偿或引线补偿；热惯性大，响应时间慢。

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。

t12的工作原理

t12的工作原理T12传感器是一种温度传感器，其工作原理基于热电效应。

本文将对T12传感器的工作原理进行详细介绍。

T12传感器是一种非接触式温度传感器，它能够实时测量目标物体的表面温度。

它的工作原理基于热电效应，即当两个不同材质的导体形成闭合回路时，当这个闭合回路的两个接点温度不一致时，就会产生电动势。

T12传感器由一个金属热电偶和一个辐射体组成。

金属热电偶通常由两种不同材质的金属丝制成，这两根金属丝分别被称为热电对和冷电对。

当热电对与冷电对连接形成闭合回路后，如果热电对与冷电对的接触温度不一致，就会产生电动势。

这个电动势的大小与热电对和冷电对的温差成正比。

辐射体是T12传感器的关键部分，它用来接收目标物体的辐射热量，并将其转化为热电对和冷电对的温差。

辐射体通常采用黑体或灰体，这些材料能够有效地吸收和发射热量。

当目标物体的表面温度不同于环境温度时，辐射体会吸收目标物体辐射出的热量，然后传递给金属热电偶。

当T12传感器测量目标物体的温度时，它会通过测量热电对和冷电对的温差来确定目标物体的温度。

在测量过程中，热电对的一个端口接触目标物体的表面，而冷电对则与环境保持接触。

由于热电对和冷电对的接触温度不一致，就会在金属热电偶中产生电动势。

通过测量这个电动势，T12传感器可以计算出目标物体的表面温度。

T12传感器具有许多优点。

首先，它是一种非接触式传感器，可以在测量过程中避免与目标物体接触，从而减少了测量误差。

其次，T12传感器具有快速响应的特性，可以实时测量目标物体的温度。

此外，T12传感器还具有较高的测量精度和稳定性，能够在各种环境条件下进行准确的温度测量。

T12传感器是一种基于热电效应的温度传感器，通过测量金属热电偶中的电动势来确定目标物体的表面温度。

它的非接触式测量方式、快速响应、高精度和稳定性使其在工业生产、医疗诊断、环境监测等领域得到广泛应用。

温度传感器简介

1、目前工业常用的测温范围为-200℃3000℃，随着工业的发展，对超高温、超低温的测量要求越来越迫切，如在宇宙火箭技术中常常需要测量几千度的高温。 2、提高测量精度:随着电子技术的发展，信号处理仪表的精度有了很大的提高，特别是微型计算机的使用使得对信号的处理精度更加提高。 3、扩大测温对象:随着工业和人们日常生活要求的提高，现在已由点测量发展到线、面测量。
NTC温度传感器
规格型号表示方法： ××× - CWF ××× × ×××× × × ×××× × × ① ② ③ ④ ⑤ ⑥⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ①公司标示记号； ②NTC热敏电阻负温度传感器标示符号； ③标称电阻值为25度时的数值,单位为欧姆，前两位数字表示电阻值的有效数字，第三位数字表示其后零的个数； ④电阻值公差符号（%）；记号电阻值公差 E ±0.5 F ±1.0 G ±2.0 H ±3.0 J ±5.0 K ±10 X 特殊公差
热电阻传感器：金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。对于不同金属来说，温度每变化一度，电阻值变化是不同的，电阻值可以直接作为输出信号，从而测量出温度值。优点：具有准确度高、输出信号大、灵敏度高、测温范围广、稳定性好、无需参考点。应用：在流程工业中有大量应用。
热电偶传感器：热电偶由两个不同材料的金属线组成，两种导体接触在一块，结点处会有一个稳定的电动势；同一导体，两端温度不同，两端间有一定大小的电动势，就可以准确知道加热点的温度。其温度测量回路由热电偶、补偿导线及测量仪表构成。优点：具有工作可靠、响应较快、易于使用、成本低、测温范围广、适于远距离测控。应用：在电力、化工、石油等工业场合应用较普遍，广泛用来测量-200℃～1300℃范围内的温度。
常用热电阻：使用范围：-260～＋850℃；精度：0.001℃。改进后可连续工作 2000h，失效率小于1％，使用期为10年。精度：A 级 0℃ < ±0.15℃: -100~ 100℃< ±0.35℃(理论电阻值) B 级 0℃ < ±0.3℃: -100~ 100℃< ±0.8℃ (理论电阻值) 电阻随温度变化率：0.003851Ω/℃ 绝缘电阻：>200MΩ 供电电流：<2mA 外壳材料：不锈钢测量介质：与不锈钢兼容的气体和液体温度极限：120％额定温度范围 (持续30秒不损坏)

常用温度传感器比较

常用温度传感器比较一.接触式温度传感器1. 热电偶：（1）测温原理：两种不同成分的导体（称为热电偶丝或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电动势。

热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表连接，显示出热电偶所产生的热电动势，通过查询热电偶分度表，即可得到被测介质温度。

（2）测温范围：常用的热电偶从-50~+1600C均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269 C（如金铁镍铬），最高可达+2800 C（如钨-铼）。

（3）常用热电偶型号：（4）实例：T型热电偶，测温范围-40~350C，详细信息见T型热电偶实例。

2. 热电阻：（1）测温原理：热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。

因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。

目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即：R=R o[1+ a （t-t 0）]式中，R为温度t时的阻值；R o为温度t0 （通常t o=0C ）时对应电阻值；a为温度系数。

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为：R =Ae B/t式中R为温度为t时的阻值；A B取决于半导体材料的结构的常数。

（2）测温范围：金属热电阻一般适用于-200~500C范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。

半导体热敏电阻测温范围只有-50~300C左右，且互换性较差，非线性严重，但温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上）。

（3）常用热电阻：目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150C 易被氧化。

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。

温度传感器原理及应用

温度传感器原理及应用温度是表征物体冷热程度的物理量，是工农业生产过程中一个很重要而普遍的测量参数。

温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。

由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位，约占50%。

温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。

不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。

温度传感器随温度而引起物理参数变化的有：膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。

随着生产的发展，新型温度传感器还会不断涌现。

由于工农业生产中温度测量的范围极宽，从零下几百度到零上几千度，而各种材料做成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。

常用的测温传感器的种类与测温范围如下表所示。

温度传感器与被测介质的接触方式分为两大类：接触式和非接触式。

接触式温度传感器需要与被测介质保持热接触，使两者进行充分的热交换而达到同一温度。

这一类传感器主要有电阻式、热电偶、PN结温度传感器等。

非接触式温度传感器无需与被测介质接触，而是通过被测介质的热辐射或对流传到温度传感器，以达到测温的目的。

这一类传感器主要有红外测温传感器。

这种测温方法的主要特点是可以测量运动状态物质的温度（如慢速行使的火车的轴承温度，旋转着的水泥窑的温度）及热容量小的物体（如集成电路中的温度分布）。

温度传感器的种类较多，我们介绍几种主要的温度传感器及应用电路。

PN结温度传感器工作原理晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。

例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时，下降-2mV，利用这种特性，一般可以直接采用二极管（如玻璃封装的开关二极管1N4148）或采用硅三极管（可将集电极和基极短接）接成二极管来做PN结温度传感器。

这种传感器有较好的线性，尺寸小，其热时间常数为0.2—2秒，灵敏度高。

测温范围为-50—+150℃。

温度传感器原理

温度传感器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。

温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：1.传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间转换。

2.模拟集成温度传感器/控制器。

3.智能温度传感器。

目前，国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。

温度传感器的分类温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。

接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡，这是的示值即为被测对象的温度。

这种测温方法精度比较高，并可测量物体内部的温度分布。

但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。

非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。

常用的是辐射热交换原理。

此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测量温度场的温度分布，但受环境的影响比较大。

温度传感器的发展1.传统的分立式温度传感器——热电偶传感器热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-50~1600℃进行连续测量,特殊的热电偶如金铁——镍铬，最低可测到-269℃，钨——铼最高可达2800℃。

2.模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，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等功能。

模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、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，不需要进行非线性校准，外围电路简单。

2．1光纤传感器光纤式测温原理光纤测温技术可分为两类:一是利用辐射式测量原理,光纤作为传输光通量的导体,配合光敏元件构成结构型传感器;二是光纤本身就是感温部件同时又是传输光通量的功能型传感器。

贺德克温度传感器技术特点及应用

贺德克温度传感器技术特点及应用温度，作为国际单位制SI中7个基本物理量之一，是工业生产及日常生活中应用最常见、最重要的测量或控制参数，因而贺德克温度传感器也是全世界应用频率最高、应用范围最广的传感器。

基于传感器与被测介质或物体是否直接物理接触的不同，可将贺德克温度传感器分为接触式和非接触式两大类。

接触式贺德克温度传感器测量是建立在传感器与被测对象处于热平衡状态的前提下，具体包括膨胀式、热电偶式、RTD热电阻式、热敏电阻式、半导体式、石英式、接触式光纤贺德克温度传感器等类型。

非接触式贺德克温度传感器是通过感知被测对象发出的辐射能或通过其它媒介与被测媒介温度的相关性等方法来实现温度测量，常用的有辐射式贺德克温度传感器、非接触式光纤贺德克温度传感器、声波贺德克温度传感器等类型。

常用接触式贺德克温度传感器膨胀式贺德克温度传感器是指根据物体热胀冷缩原理工作的测温仪表，又可细分为：日常生活中常见的玻璃液体温度计、适用于工业场合的双金属贺德克温度传感器和充灌式贺德克温度传感器等。

双金属贺德克温度传感器是利用结合在一起的两种体膨胀系数不同的金属热膨胀差异原理工作的温度检测仪表，可靠性高，寿命长，在军事、太空和常规工业领域均有应用。

充灌式贺德克温度传感器由充有感温流体的温包、毛细管和压力敏感元件构成，因根据封闭容器中的感温介质受热后体积膨胀引起压力变化的原理来测量温度，故又称为压力式温度计。

具有响应速度较快、可远距离测温的特点。

热电偶是利用塞贝克效应工作的热电式贺德克温度传感器，其温度测量回路由热电偶、补偿导线及测量仪表构成。

常用热电偶分度号类型有银铭-锲硅K型、银铝-铜银E型、铜-铜银T型、铁-铜银J型和伯德10-的S型等。

因其具有工作可靠、响应较快、易于使用、成本低、测温范围广、适于远距离测控等优点，在电力、化工、石油等工业场合应用较普遍，广泛用来测量-200℃~1300℃范围内的温度。

热电阻RTD是指利用某种金属材料电阻随温度变化而变化的特性来测量温度的温度检测仪表。

(完整版)非接触式红外温度传感器

应用中的优点非接触式红外温度传感器的主要性能指标有光谱响应、响应时间、重复性以及发射率等。

用于玻璃和陶瓷工业、造纸和包装工业、各类窑炉测温应用以及化工行业中来测仪器仪表等的温度，从而检测仪器仪表的运行状态，保证仪器的正常运行。

时代瑞资非接触式红外温度传感器的优点：在钢铁工业：钢铁工业使用温度计是因为产品都是处于运动状态，温度都非常高。

普通的钢铁工业应用是温度是一个持续的状态熔化的钢铁开始转变成块。

用同一的温度重新加热钢铁是防止它变形的关键，红外温度传感器被用来测量回热器的内部温度。

在高温旋转轧碾机中，红外温度传感器被用来确认产品的温度是在旋转限度内。

在冷却轧碾机，红外温度传感器在钢铁冷却的过程中来监控钢铁的温度。

在玻璃工业：在玻璃工业中，要被加热到很高的温度。

红外温度传感器用来监测熔炉中的温度。

手持式的传感器通过测量外部来探测高温点。

测量溶化玻璃的温度来决定适当的熔炉口的温度。

在扁平的玻璃品中，传感器在每个加工阶段都要检测温度。

错误的温度或过快的温度变化会造成不平的膨胀或收缩。

对于瓶子和容器产品来说，熔化的玻璃会流向保持在同一温度的前炉。

红外温度传感器被用来探测前炉的玻璃的温度。

所以它在出口的地方应该是适当的状态。

在玻璃纤维制品，红外传感器被用来在加工炉中探测前炉的玻璃的温度。

红外传感器在玻璃工业中另外一个用途是用于挡风玻璃制品工艺中。

在塑料工业：在塑料工业中，红外温度传感器被用来避免产品被玷污，测量动态物体和测量高温塑料。

在吹制的薄膜喷出的过程中，温度测量来调整适应加热和冷却可以帮助保持塑料的张力的完整和它的厚度。

在抛制的薄膜喷出的过程中，传感器帮助控制温度来保证产品的厚度和同一。

在薄片压出时，传感器可以让操作员来调整熄灭的加热器和冷卷来保证产品的质量。

化学工业：在石化行业中，炼厂在常规的预防维护程序中采用温度显示系统。

这些程序包括熔炉工艺的监控及热电偶示数的确认。

在熔炉工艺检测中，红外显示器被用来检测受热面管集结碳的比例。