常用温度传感器
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。
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。
常用传感器及其作用
常用传感器及其作用一、温度传感器。
这就像是一个小体温计，不过它可不光是给人量体温的。
在咱们的家里，空调里面就有温度传感器。
它时刻盯着周围空气的温度呢，如果屋里太热了，它就赶紧告诉空调主机：“老大，这儿跟火炉似的，赶紧制冷吧！”要是冷了呢，又会喊：“老大，冷得打哆嗦啦，快吹点热风。
”在一些工业生产中，比如炼钢的时候，温度传感器也是个大功臣。
它要保证熔炉里的温度刚刚好，不然钢的质量就不行啦，就像烤蛋糕，温度不对，蛋糕就成灾难了。
二、光线传感器。
你可以把它想象成一个超级怕黑又怕太亮的小机灵鬼。
在咱们的手机上就有它的身影。
当你从一个明亮的地方走进一个昏暗的小角落，光线传感器就感觉到了：“暗了暗了，屏幕得再亮点，不然主人看不见啦！”然后屏幕就自动变亮了。
等你又走到大太阳底下，它又会喊：“太亮啦，太亮啦，屏幕暗一点，不然晃眼。
”在一些智能路灯系统里，光线传感器也发挥着大作用。
天黑了，它就给路灯发信号：“兄弟，该你上场啦，照亮这漆黑的路吧！”天亮了，又说：“白天了，你可以休息了。
”三、压力传感器。
这个就像是一个大力士的小跟班，专门测量压力的。
汽车的轮胎里就有它。
它时刻关注着轮胎里面的气压呢。
要是气压太低了，它就像个小喇叭一样喊：“喂，主人，轮胎没气啦，赶紧打气，不然车跑起来可费劲，还容易爆胎呢！”在一些高楼大厦的电梯里，压力传感器也在默默工作。
它要确保电梯在不同楼层的时候，承受的压力是安全的，要是压力不对劲，它就会发出警报，就像一个忠诚的卫士在守护着大家的安全。
四、湿度传感器。
湿度传感器就像是一个对水汽特别敏感的小侦探。
在很多家庭的除湿器或者加湿器里都有它。
要是空气太干燥了，就像沙漠里的气候一样，湿度传感器就会对加湿器说：“哥们儿，这里干得不行啦，快喷点水汽润一润。
”要是空气湿哒哒的，像刚下完雨的雨林似的，它就会告诉除湿器：“赶紧干活儿，把这些水汽都吸走，太潮了。
”在一些博物馆里，湿度传感器也特别重要，因为那些珍贵的文物可受不了太湿或者太干的环境，它得保证文物周围的湿度刚刚好，就像给文物请了个贴心的小管家。
温度传感器分类及特点
温度传感器分类及特点温度传感器是用于测量物体温度的设备，通常由敏感元件和转换元件组成。
根据工作原理的不同，温度传感器可以分为热电偶、热敏电阻、热电阻、热辐射传感器等。
下面将对这几种温度传感器进行详细介绍。
一、热电偶热电偶是一种常见的温度传感器，其工作原理是基于塞贝克效应（Seebeck effect）。
当两种不同材料的导体接触时，在温度差异的作用下，会在接触点产生电动势，这种现象称为塞贝克效应。
热电偶就是利用这种效应来测量温度的。
热电偶具有精度高、稳定性好、测量范围广等优点，因此在工业生产和科研领域得到广泛应用。
常用的热电偶材料有铜-镍、镍铬-镍铝等，可以根据不同的测量温度和环境选择合适的热电偶。
二、热敏电阻热敏电阻是一种半导体材料制成的温度传感器，其电阻值会随着温度的变化而变化。
热敏电阻可以分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）两种类型。
PTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大，而NTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小。
热敏电阻具有体积小、响应速度快、灵敏度高等优点，因此在自动控制、测温仪表等领域得到广泛应用。
同时，热敏电阻的缺点是精度较低，稳定性较差，容易受到环境因素的影响。
三、热电阻热电阻是一种金属导体材料制成的温度传感器，其电阻值会随着温度的变化而变化。
常用的热电阻材料有铜、镍、铂等。
在常温下，热电阻的阻值会随着温度的升高而增大，但在高温下，其阻值会受到金属的磁化效应影响而发生变化。
热电阻具有精度高、稳定性好、耐腐蚀等优点，因此在低温测量领域得到广泛应用。
同时，热电阻的缺点是响应速度较慢，容易受到金属导体材料本身特性的影响。
四、热辐射传感器热辐射传感器是一种利用物体辐射的热量来测量温度的传感器，其工作原理是基于普朗克辐射定律（Planck's law）。
当物体受到辐射时，其辐射的热量与物体的温度和波长有关。
热辐射传感器通过测量物体辐射的热量来推算物体的温度。
热辐射传感器具有非接触、无损、高精度等优点，因此在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下得到广泛应用。
物理实验中常用的温度传感器及其使用方法
物理实验中常用的温度传感器及其使用方法在物理实验中，温度传感器是不可或缺的工具之一。
它能够测量物体的温度，提供重要的数据支持，帮助科学家进行实验研究。
本文将介绍一些常用的温度传感器及其使用方法，以帮助读者更好地了解这一领域。
1. 热电偶（Thermocouple）热电偶是最常见和广泛使用的温度传感器之一。
它是由两种不同金属材料组成的电偶，根据热电效应来测量温度。
当两种金属连接在一起时，在温度变化时会产生电压变化。
通过测量这个电压变化，就可以计算出温度的变化。
热电偶的使用方法相对简单。
首先，将热电偶与待测物体的接触部分连接。
然后，使用一个电压计或温度计测量电压变化，并将其转化为相应的温度值。
需要注意的是，热电偶对环境的干扰比较敏感，因此要保证实验环境的稳定性。
2. 铂电阻温度计（Platinum Resistance Thermometer）铂电阻温度计是一种基于电阻与温度之间的关系进行测量的传感器。
它使用铂金作为感测元件，根据铂电阻随温度的变化而变化来测量温度。
使用铂电阻温度计时，首先需要将它与待测物体接触的部分固定。
然后，将一个稳定的电流通过铂电阻，测量电阻的变化。
通过已知的电阻-温度关系，可以得出相应的温度值。
铂电阻温度计具有较高的精度和稳定性，广泛应用于工业和科学领域。
然而，它的价格较高，所以在一些低成本的实验中可能不太适用。
3. 热敏电阻（Thermistor）热敏电阻是一种电阻随温度变化而变化的传感器。
它通常由陶瓷或半导体材料制成，灵敏度较高。
热敏电阻主要分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）两种类型。
使用热敏电阻时，需要将它与待测物体的接触部分连接。
然后，通过测量电阻的变化来计算温度的变化。
由于热敏电阻的电阻-温度关系是非线性的，因此需要使用特定的校准曲线来将电阻值转化为温度值。
热敏电阻在实验室和工业领域都有广泛的应用。
由于其较低的成本和高精度，它成为许多实验室中常用的温度传感器之一。
常用温度传感器
医疗健康：监测人体体温辅 助诊断疾病
农业种植：监测土壤和空气 温度优化种植环境
Prt Three
热电偶温度传感器
热电偶工作原理
热电偶由两种不同的金属或金属合金组成 当两种金属或金属合金的温度不同时会产生电压 电压的大小与温度差成正比 热电偶通过测量电压来测量温度
热电偶种类及材料
热电偶种类：K型、J型、T型、E型等 K型热电偶：镍铬-镍硅适用于高温环境 J型热电偶：铁-康铜适用于中低温环境 T型热电偶：铜-康铜适用于低温环境 E型热电偶：镍铬-康铜适用于中低温环境 热电偶材料：镍铬、镍硅、铁、康铜等
汽车电子：发动机温度监测、 空调温度控制等
Prt Six
红外线温度传感器
红外线温度传感器工作原理
红外线辐射： 物体温度越高 辐射的红外线
越多
传感器接收： 红外线温度传 感器接收物体 辐射的红外线
信号处理：传 感器将接收到 的红外线信号 转换为电信号
显示温度：将 电信号处理后 显示为物体温
度
红外线温度传感器种类及特点
热敏电阻工作原理
热敏电阻是一种半导体器件其电阻随温度变化而变化 热敏电阻的电阻随温度升高而减小随温度降低而增大 热敏电阻的电阻变化率与温度变化率成正比 热敏电阻的电阻变化率可以通过测量电阻值来计算从而得到温度值
热敏电阻种类及材料
正温度系数热敏电阻（PTC）：由半导体材料制成电阻随温度升高而增大 负温度系数热敏电阻（NTC）：由金属氧化物制成电阻随温度升高而降低 临界温度系数热敏电阻（CTR）：由半导体材料制成电阻随温度升高而减小 热敏电阻材料：包括陶瓷、金属氧化物、半导体等
红外线温度传感器应用场景及注意事项
应用场景：工业生产、医 疗健康、环境监测等领域
常见温度传感器的性能优缺点
一、模块温度传感器：模块温度传感器用于测量变频模块（IGBT或IPM）的温度，目前用的感温头的型号是602F-3500F，基准电阻为25℃对应电阻6KΩ±1%。
1、常数B值为4100K±3%，基准电阻为25℃对应电阻10KΩ±3%。
温度越高，阻值越小;温度越低，阻值越大。
离25℃越远，对应电阻公差范围越大;在0℃和55℃对应电阻公差约为±7%;而0℃以下及55℃以上，对于不同的供应商，电阻公差会有一定的差别。
除个别老产品外，美的空调电控使用的室温管温传感器均使用这种类型的传感器。
2、常数B值为3470K±1%，基准电阻为25℃对应电阻5KΩ±1%。
同样，温度越高，阻值越小;温度越低，阻值越大。
离25℃越远，对应电阻公差范围越大。
二、排气温度传感器：排气温度传感器用于测量压缩机顶部的排气温度，常数B值为3950K±3%，基准电阻为90℃对应电阻5KΩ±3%。
三、室温管温传感器：室温传感器用于测量室内和室外的环境温度，管温传感器用于测量蒸发器和冷凝器的管壁温度。
室温传感器和管温传感器的形状不同，但温度特性基本一致。
按温度特性划分，目前常用的室温管温传感器有二种类型：当然，除了以上三种常见的温度传感器外，还有其他类型也是经常性使用的，如热电阻：PT100、PT1000、Cu50、Cu100;热电偶：B、E、J、K、S等。
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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。
常用温度传感器
常用温度传感器可以分成三大类：热敏电阻、热电阻、热电偶。
电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。
热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。
正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
热敏电阻可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。
利用NTC热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制,构成RC振荡器稳幅电路,延迟电路和保护电路。
在自热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件有关，因此在流速计、流量计、气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性,制成专用的检测元件。
PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面。
阻顾名思义，它的电阻的阻值是随着温度变化而变化的，比如，用线性比较好的铂丝、铜丝作的电阻。
工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Pt1000、Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度，铜热电阻为零下40到140摄氏度。
铂丝做成的热电阻，其分度号称Pt100。
就是说它的阻值在0度时为100欧姆，负200度时为18.52欧姆，200度时为175.86欧姆，800度时为375.70欧姆。
比如用铜丝作的热电阻，分度号Cu50。
它在0度时，阻值是50欧姆，100度时是71.400欧姆。
热电阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t] 的形式，t表示摄氏温度，Ro 是零摄氏度时的电阻值，A、B、C都是规定的系数，对于Pt100,Ro就等于100.热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测吻范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传 4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。
常用传感器的工作原理及应用
常用传感器的工作原理及应用传感器是将物理量转化为电信号或其他可用形式输出的装置，是现代自动化系统中不可缺少的一部分。
常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、光敏传感器、加速度传感器等。
它们在各个领域中起到了重要的作用。
本文将介绍一些常用传感器的工作原理及应用。
一、温度传感器温度传感器广泛应用于工业、农业、医疗、环境监测等领域。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、红外温度传感器等。
1.热敏电阻：是一种基于电阻变化随温度变化的原理工作的传感器。
随着温度的升高，电阻值降低，反之亦然。
它适用于精度要求不高的温度测量，如家用电器中的温控。
2.热电偶：是利用热电效应进行温度测量的传感器。
热电偶由两种不同金属导线组成，当两种导线的焊接处温度发生变化时，会产生热电势差。
热电偶适用于高温测量，如工业炉温度测量。
3.红外温度传感器：是利用物体辐射出的红外辐射进行测量的传感器。
它通过接收物体散发的红外辐射，并转化为温度信号。
红外温度传感器适用于无接触测量、远距离测温。
二、压力传感器压力传感器广泛应用于工业生产、流体控制、航空航天等领域。
常见的压力传感器有电阻应变式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器等。
1.电阻应变式压力传感器：是利用电阻应变效应进行测量的传感器。
在受力作用下，电阻应变片会发生形变，从而引起电阻值的变化。
电阻应变式压力传感器适用于精密测量。
2.电容式压力传感器：是利用电容变化进行压力测量的传感器。
当受到压力作用时，传感器内部的电容值会发生变化。
电容式压力传感器适用于低压力测量。
3.压电式压力传感器：是利用压电效应进行压力测量的传感器。
传感器通过压电效应将压力转化为电荷信号。
压电式压力传感器适用于高压力测量。
三、光敏传感器光敏传感器广泛应用于照明控制、太阳能监测、摄像、安防等领域。
常见的光敏传感器有光电二极管、光敏电阻、光电三极管等。
1.光电二极管：是利用PN结处的光生效应测量光照强度的传感器。
常用温度传感器
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等
组成，电路装在指示仪表、置于控制室中，热电阻装在金属
护套内置于现场被测介质中，由导线将两者连接起来。
热电阻两线测量桥路:热电阻的两端 各引出一根导线与指示仪表连接， 称为二线制接法，二线制接法仅适 用于热电阻与指示仪表距离较近、 连接导线较短或精度不高的场合。
模块2 常用温度传感器
学习要点
常用温度传感器 热电阻温度传感器
1
2.1 温度传感器概述
温度传感器有3个发展阶段：即传统的分 立式温度传感器、模拟集成温度传感器、 智能温度传感器。目前，国际上新型温度 传感器正从模拟式向数字式、由集成化向 智能化、网络化的方向发展。
2
一、温度与温标
温度是衡量物体（或物质）冷热程度的物 理量，能够把温度的变化转化为电量（电压、 电流或阻抗等）变化的传感器称为温度传感 器。
R2 R110 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 。
➢铜的机械强度较差，一般用双绕法：
先将铜丝对折，两根丝平行绕制，1两4 个端头处于支架的同一端。
热电阻式传感器的结构:由电阻体（感温元件）、引出线、绝缘套管和接线 盒等部件组成。其中，电阻体（感温元件）是主要部件。
玻璃骨架铂热 电阻感温元件
云母骨架铂热电阻
普通工业用热电阻基型产品结构
铜热电阻感温元件
机械强度较差，热惯性较大，在温度高于100℃时，易氧化，稳定性较差。
盘点四种常用的温度传感器
盘点四种常用的温度传感器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。
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。
4. 集成(IC)温度传感器集成（IC）温度传感器是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及信号输出功能的专用IC。
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。
机舱中常用的传感器
机舱中常用的传感器一、温度传感器较低温度场合——用热电阻或热敏电阻式（用半导体材料制成，具有负的电阻温度系数），如冷却水、滑油温度、主轴承温度等。
较高温度场合——热电偶式，如主机排气温度。
1．热电阻式温度传感器热电阻常由铜丝或铂丝用双线并绕在绝缘骨架上，再插入护套内组成。
其电阻与温度成正比（正的电阻温度系数）。
铜热电阻——测温范围-500C～+1200C。
铂热电阻——测温范围-1200C～+8000C（监视系统多用铂电阻）热电阻测温电桥Rt：热电阻； R0：调零（调迁移）电位器W：调桥臂电流（调量程）电位器；R1=R2为固定电阻（R1>> Rt，R2>>R0）i1=i2=i主要取决于R1、R2的大小。
设Rt=起始电阻Rt0+随温度变化电阻ΔRt，则输出电压：Uab=Ua--Ub=i Rt--i R0=i(Rt0+ΔRt)--iR0当t=00C时，ΔRt=0，则Rt=R0，这时可调整R0使Uab=0（调零）。
如果起始温度为TL，对应热电阻起始电阻为RL，可调整R0=RL，同样可使Uab=0，即将测温始点迁移到TL。
当温度在TL的基础上升时，Rt增大ΔRt，此时Ua↑,而Ub不变，Uab↑，即：Uab=Ua--Ub =i(Rt0+ΔRt)--iR0= iΔRt可见电桥输出Uab与热电阻随测量温度而变化的阻值ΔRt成正比，此即热电阻的温度检测原理。
其量程可由W改变电流值来调整，即t=tmax时，使Uab=Uabmax热电阻的温度修正——热电阻三线制接法热电阻插入需检测的监视点，与测量电桥之间用铜丝线连接，铜丝线的阻值也会随温度而变化，引起测量误差。
实际测量电桥中采用热电阻“三线制”连接法来实现环境温度的补偿，即增加一根电源线LC，将热电阻的两根导线La和Lb分别接在测量桥臂和调零桥臂上Uab=Ua--Ub =i(Rt+Ra)--i(R0+Rb)=i(Rt--R0)+i(Ra--Rb)只要Ra恒等于Rb，则Uab与环境温度无关。
常用温度传感器的对比分析及选择
常用温度传感器的对比分析及选择常用的温度传感器有热电偶、热电阻和智能温度传感器。
这些传感器在测量温度方面有各自的特点和适应场景。
以下是对这些传感器的对比分析及选择建议。
热电偶是最常用的温度传感器之一、它由两种不同金属的导线焊接在一起组成，当温度发生变化时，导线间会产生电压差。
热电偶具有广泛的温度范围，可以适应从低温到高温的环境。
它的优点是响应速度快、稳定性好和抗干扰能力强。
然而，热电偶也存在一些缺点，例如需要外部电源供电、准确性相对较低和易受外界电磁干扰等。
热电阻是另一种常用的温度传感器。
它使用电阻值的变化来测量温度。
热电阻的最常见类型是铂电阻，具有较高的准确性和稳定性。
热电阻在低温范围内具有较好的性能，并且对温度变化的响应速度较快。
然而，热电阻的优点也带来了它的一些限制，例如价格相对较高、响应速度相对较慢和不适用于超高温环境等。
智能温度传感器是近年来兴起的一种新型温度传感器。
它采用数字技术和微处理器，可以实现更精确的温度测量和数据处理。
智能温度传感器通常具有高准确性、灵敏度和可靠性，并且具有数据存储和通信功能。
这些传感器可以适用于各种应用场景，例如医疗、环境监测和工业控制等。
然而，智能温度传感器的价格相对较高，而且在极端温度环境和高电磁干扰环境下的表现可能略有不足。
在选择温度传感器时，需要综合考虑以下几个因素：1.测量范围：根据实际需求确定温度范围，选择能够适应所需范围的传感器。
2.精确度：根据应用场景的要求选择合适的传感器精确度，例如工业控制领域通常需要较高的精确度。
3.响应速度：根据测量要求选择响应速度较快的传感器，特别是在需要实时监测的应用场景中。
4.价格：根据预算限制选择适当的传感器，智能温度传感器通常价格较高。
5.环境适应性：考虑传感器在环境条件下的性能，例如抗干扰能力、适应高温或低温环境等。
综上所述，选择合适的温度传感器应根据实际应用需求进行综合考虑。
热电偶具有快速响应、广泛适应性等特点；热电阻具有高准确性、稳定性和低温性能等特点；智能温度传感器具有高精确度、数据处理和通信功能等特点。
温度传感器：温度传感器的四种类型
温度传感器：温度传感器的四种类型温度传感器是一种应用广泛的传感器，用于检测温度。
它们在许多领域中都有用，例如工业、医疗、环境和农业等。
本文将介绍温度传感器的四种常见类型，及其工作原理和应用。
热电偶传感器热电偶传感器是一种基于热电现象的传感器。
它由两种不同的金属制成的导线连接在一起，在一个端子处，形成了一个称为热电极的结构，当温度改变时，它会产生一个电势差，这个电势差与温度成正比。
热电偶传感器可以测量非常高的温度，常用于高温环境中，例如炉膛、熔炉和火箭发动机中。
热敏电阻传感器热敏电阻传感器是一种基于电阻变化的传感器。
它是由一种材料制成，其电阻会随温度的变化而变化。
当物体的温度变化时，电阻值也会随之变化。
通过测量电阻值的变化，可以确定物体的温度。
热敏电阻传感器常用于温度测量和控制中，例如恒温器、温度计和烤箱中。
热电阻传感器热电阻传感器是一种基于电阻变化的传感器，与热敏电阻传感器相似。
它是由金属或合金制成的导线，其电阻会随温度的变化而变化。
当物体的温度变化时，电阻值也会随之变化。
与热敏电阻传感器相比，热电阻传感器更加精确和稳定。
热电阻传感器常用于实验室、工业和医疗设备中。
红外线温度传感器红外线温度传感器是一种基于红外线辐射的传感器。
它测量物体表面的辐射温度，而不是接触温度。
当物体表面的温度变化时，其辐射率也会随之变化。
红外线温度传感器会测量这些变化，并转换成温度值。
与其他传感器相比，红外线传感器可以在不接触物体的情况下测量其温度，因此常用于工业和生活中的非接触式温度测量。
总结以上四种类型的温度传感器在不同的领域中得到了广泛的应用。
热电偶传感器常用于测量高温，热敏电阻传感器和热电阻传感器常用于实验室、工业和医疗设备中，而红外线温度传感器则常用于工业和生活中的非接触式温度测量。
在选择温度传感器时，需要考虑其应用环境、精确度和可靠性等因素。
pt100测温原理
pt100测温原理
PT100是一种常用的温度传感器，它基于铂电阻的电阻与温度
呈线性关系的原理进行温度测量。
其工作原理如下：
铂电阻的电阻与温度成正比，即在一定温度范围内，电阻值随温度的升高而增加。
PT100的名称中的“100”代表了在0摄氏
度时，它的电阻为100欧姆。
根据电阻值与温度的线性关系，可以通过测量PT100的电阻值来推算温度的数值。
具体而言，PT100传感器通常由铂电阻制成，这种铂电阻的电
阻值随温度变化的规律是已知的。
一般来说，PT100的电阻-
温度关系可以采用国际电工委员会（IEC）定义的标准来描述。
常用的PT100温度传感器通常采用四线制连接方式。
在四线
制连接中，电流通过其中两根线路，而另外两根线路则用于测量电阻值。
通过测量电压和已知的电流值，可以计算出PT100的电阻值。
进一步根据已知的电阻-温度关系，即可得知当前
温度值。
需要注意的是，PT100传感器需要经过校准才能保证测量的准确性。
一般来说，校准通常会在特定温度点进行，以确保
PT100在各个温度范围内都能提供准确的测量值。
总结而言，PT100的测温原理是基于铂电阻的电阻与温度成正
比的线性关系。
通过测量PT100的电阻值，结合已知的电阻-
温度关系，可以准确地获取温度信息。
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三
、热电阻应用
热电阻式流量计
Rt1 和Rt2分别接入电桥两相邻桥臂。 Rt1放在被测介质的流通管道的中心。 Rt2放在连通室中，不受介质流速影响。 当被测介质处于静止状态时，将电桥调 到平衡状态，检流计Ｐ指零。 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。
云母骨架铂热电阻
铜热电阻感温元件
普通工业用热电阻基型产品结构
3、热电阻的基本参数 (1) 标称电阻(R0)：热电阻在0℃时的电阻值 (2) 分度表：以表格形式表示热电阻的电阻-温度对 照表 分度号：Pt100，表示金属材料为铂，标称电阻 为100Ω (3) 温度测量范围及允许偏差范围 (4) 热响应时间 (5) 额定工作电流
过热保护 NTC薄膜热敏电阻MF52A 抑制浪涌工作电流 冰箱压缩机启动
过电流保护
热敏电阻测温
高低温度范围自动控制电路
家用空调温度检测
智能电饭煲温度检测
其他家用电气产品的温度检测
二、 集成温度传感器
集成温度传感器则是将晶体管的b-e结作为温度敏感元件， 加上信号放大、调理电路、甚至A/D转换或U/f转换等电路 集成在一个芯片上制成的，按其输出信号的不同可分为： 以电压、电流、频率或周期形式输出的模拟集成温度传感 器
五、实验结果记录
室温 t(℃) Vo(V) Rt(Ω ) …… …… 40 45 …… 80
附表：Pt100 铂电阻分度表(t—Rt对应值) Cu50铜电阻分度表(t—Rt对应值)
休 息 一 下
模块2 常用温度传感器
学习要点
热敏电阻温度传感器
集成温度传感器
一、热敏电阻传感器
1、定义
半导体热敏电阻简称热敏电阻，是一种新型的半导体测温元 件，它是用电阻值随温度而显著变化的半导体电阻制成的。 通常采用重金属氧化物锰、钛、钴等材料，在高温下烧结混 合而成。
1、热电效应
两种不同材料的导体A和B组成一个闭合电路时，若 两个接点温度不同，则在该电路中会产生电动势， 这种现象称为热电效应。 热电偶的工作原理是基于物体的热电效应；
有关热电偶的基本概念： 热电极 热电势 测量端（工作端、热端） 参考端（自由端、冷端）
图3-20 热电偶测温原理图
热电偶工作原理演示
P82 6、7
休 息 一 下
模块2 常用温度传感器
学习要点
热电偶温度传感器测温原理 热电偶三大定律
模块2 温度传感器的应用
学习要点
热电偶温度传感器测温原理 热电偶三大定律
一、 热电偶传感器的工作原理
热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器。 其结构简单、使用方便、准确度高、响应速度 快、便于维修、复现性好； 测温范围广，一般为-270℃～+2800℃； 直接输出电信号，无测量转换电路。 适于远距离测量、自动记录、集中控制。 缺点是存在冷端温度补偿问题。
把由金属导体铂、铜、镍等制成的测温元件称为 金属热电阻，可构成热电阻传感器。
把由半导体材料制成的测温元件称为热敏电阻，可构 成热敏电阻传感器，它的灵敏度比前者高十倍以上 。
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 。
它们的分度号分别为 Pt10、Pt50、Pt100， 其中Pt100最常用。
铜热电阻
由于铂是贵金属，在测量精度要求不高、温度范 围在-50150℃时普遍采用铜电阻。 铜电阻的R0常取100Ω、50Ω两种，分度号为Cu100、 Cu50。 优点：
铜易于提纯，价格低廉，电阻_____温度特性线性较好； 价格低廉，互换性好，固有电阻小。
热电阻的温度特性主要是指热电阻的阻值Rt与温度t 之间的关系，热电阻的电阻值与温度之间呈非线性关 系。
金属的电阻——温度特性曲线
热电阻测量电路作用：将由温度引起的阻值的变化转换成电压信号。 热电阻温度传感器的测温电路通常采用电桥把热电阻的阻 值的微小变化转化为电压的微小变化，再由差动放大器放 大成较大的电压信号输出，去带动指针式表头指示温度， 或经A/D转换后由数显表头显示温度，或由微处理器采集 温度。
四.温度传感器的主要发展方向
感器的精度和可靠性 研制家用电器、汽车及农畜业所需要的价廉的 温度传感器 发展新型产品 发展适应特殊测温要求的温度传感器 发展数字化、集成化和自动化的温度传感器
2.2 热电阻温度传感器
作用：测量温度及与温度有关的参量。
热 电 阻 分 类
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。
缺点：
电阻率较小（仅为铂的几分之一），因此铜电阻所用阻丝细而且长； 机械强度较差，热惯性较大，在温度高于100℃时，易氧化，稳定性较差。 因此，只能用于低温及无腐蚀性的介质中。
2、热电阻的结构
电阻体的结构
电阻体由电阻丝和支架组 成。通常铂丝直径在0.03～ 0.07mm之间，可单层绕制， 电阻体可做得很小。
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等 组成，电路装在指示仪表、置于控制室中，热电阻装在金属 护套内置于现场被测介质中，由导线将两者连接起来。
热电阻两线测量桥路:热电阻的两 端各引出一根导线与指示仪表连接， 称为二线制接法，二线制接法仅适 用于热电阻与指示仪表距离较近、 连接导线较短或精度不高的场合。 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。
3、结构
热敏电阻结构
MF12型 NTC热敏电阻
塑料封装 热敏电阻
玻璃封装NTC 热敏电阻
MF58型热敏电阻
4、热敏电阻的应用
热敏电阻用于温度补偿
仪表中线圈一般用铜线绕制，当温度上升时，线圈电阻增大，产生温度 误差，如果在线圈回路中串入一负温度系数的热敏电阻，则可抵消由于 温度变化产生的误差。
热端温度高于冷端温度时，回路中产生的热电势大于零
冷热端温度相等时，回路中不产生热电势
热端温度低于冷端温度时，回路中产生的热电势小于零
2、接触电动势
由于两种不同导体的自由电子密度不同，在接触处会发生 自由电子的扩散形成的电动势 。
a）TO-52封装及符号
图
b) 两脚封装
c) SOIC封装
AD590的封装形式
AD590的输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准， 每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时， 其输出电流Iout=（273.2+25）=298.2μA。
若使用AD590测温并以摄 氏度表示时，则要通过调 零电路（最简单的为电桥） 来实现，使零摄氏度时， 送到放大电路的净输入电 压为零。
模块2 常用温度传感器
学习要点
常用温度传感器
热电阻温度传感器
2.1 温度传感器概述
温度传感器有3个发展阶段：即传统 的分立式温度传感器、模拟集成温度传感 器、智能温度传感器。目前，国际上新型 温度传感器正从模拟式向数字式、由集成 化向智能化、网络化的方向发展。
一、温度与温标
温度是衡量物体（或物质）冷热程度的 物理量，能够把温度的变化转化为电量（电 压、电流或阻抗等）变化的传感器称为温度 传感器。 温标是衡量温度的标准尺度，目前国际 上使用较多的是摄氏温标和热力学温标。
( Rt 2r ) R2 R1R3
R2 R1
( Rt r ) R2 R1 ( R3 r )
Rt 2r R3
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 。
铂热电阻
铂电阻的特点是耐高温、性能稳定、抗氧化能力 强、电阻率高、材料易于提纯等优点，在国际实 用温标中以铂电阻作为标准。 铂电阻的测量范围为 -200～960℃。 铂电阻价格较贵。
我国工业用铂热电阻有：
R0 10、R0 50、R0 100
7 10
1
4 3 2
热 敏 电 阻 分 类
正温度系数热敏电阻（PTC） 负温度系数热敏电阻（NTC）
0
突变型(又称临界温度型， 英文缩写CTR) 表2-4
100
200
各种热敏电阻的特性曲线 1—突变型NTC 2—负温度NTC 3—线形型PTC 4—突变型PTC
2、特点
用半导体材料制成的热敏电阻，与金属热电阻相比，有 如下特点： 电阻温度系数大，热敏电阻的温度系数比金属电阻大10倍 左右，因此它的灵敏度很高； 结构简单，体积小； 电阻率高，热惯性小，适宜动态测量； 阻值与温度变化呈非线性关系； 稳定性和互换性相对较差