温度传感器应用举例

集成温度传感器
集成温度传感器是利用晶体管PN结的伏安特性与温度的关系制 成的一种固态传感器。它是把PN结及其辅助电路集成在同一个 芯片上，完成温度测量及信号输出功能的专用IC，突出优点是 有理想的线性输出，体积小。由于PN结受耐热性能和特性范围 的限制，集成温度传感器只能用来测150℃以下的温度。



查镍铬—镍硅热电偶分度表
（30℃，0℃）=1.203 mV EAB(T,0℃)=E(T,30℃)+ EAB(30 ℃,0℃) =30.839+1.203=32.042(mV) 再查分度表得 T=770℃。

热电偶的结构
热电阻式温度传感器
应下也提板 ，，使高又 又表得的是的 可面它 非主 以封的主常板 过装工频接对 热式作，近温 保热温不发度 护敏度仅热 。电提提的是 阻高高电非 既，了源常 可在 电敏 以这 阻感 快种的，的 速场速不， 响合度断主 cpu cpu
接触式温度计特点：

优点：直观、可靠，测量仪表也比较简单。 缺点：
由于敏感元件必须与被测对象接触，在接触过程中就可 能破坏被测对象的温度场分布，从而造成测量误差。
有的测温元件不能和被测对象充分接触，不能达到充分 的热平衡，使测温元件和被测对象温度不一致，也会带 来误差。 在接触过程中，介质腐蚀性，高温对测温元件的影响， 影响测温元件的可靠性和工作寿命。
体为运动物体时尤为适用。

缺点：精度一般不高。

温度传感器及检测
Thanks
！
Q & A Time

24

电饭锅中的铁氧体温度传感器原理图
示 温 材 料 传 感 器

装满热水后图 示温涂料（变色涂料） 案变得清晰可辨

红外温度计
红外探测器最核心的部分是一个透镜，红外线能量由透镜汇聚到检测器上， 再由检测器转化成电信号，经环境温度偏差补偿后最终以温度单位显示出来， 这种测量适于一定距离的温度测量，而无需接触受热对象。


SRTP设计题目：
基于DS18B20智能测温系统

19
集成数字温度传感器——DS18B20

DS1820 内部结构图

DS1820 测温原理图

小结
接触式测温

温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者温度相等。
常用的接触式测温仪表：
(1) 膨胀式温度计。 (2) 热电阻温度计。 (3) 热电偶温度计。 (4) 其他原理的温度计。
温度传感器与检测
作 专 时
者：
业：农业电气化与自动化 间：2014年11月12日
温度传感器
1
温度测量概述
2 接触测量下温传的类型及应用
3 非接触测量下温传的类型及应用
5 小结

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。在 工业生产自动化流程中，温度测量点要占全 部测量点的一半左右。
非接触测温
温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过辐射能量进行热交换，由辐 射能的大小来推算被测物体的温度。 常用的非接触式测温仪表： (1) 辐射式温度计：基于普朗克定理
光电高温计，辐射温度计，比色温度计。
(2) 光纤式温度计：光纤的温度特性、传光介质。 光纤温度传感器，光纤辐射温度计。

优点：不与被测物体接触，不破坏原有的温度场，在被测物

温度标志着物质内部大 量分子无规则运动的剧烈 程度。温度越高，表示物 体内部分子热运动越剧烈。
模拟图：在一个密闭的空间里，气体分 子在高温时的运动速度比低温时快！

wk.baidu.com
热膨胀式温度传感器
不需要电源，耐用； 但感温部件体积较大。
气体的体积 与热力学温度成正 比

热电偶温度传感器

用镍铬—镍硅热电偶测炉温时，其冷端温度＝30℃，在直流电位计上测得的 热电势＝30.839mV，求炉温。 解：


当cpu温度急剧上升时，表面封装式热敏电阻阻值急剧减小，减小到 一定值时，使三极管导通，触发继电器动作，实现过热保护作用。
PC
铁氧体温度传感器

铁氧体温度传感器已在家用电 饭锅中普遍应用。在电饭锅的 电加热器中央有热敏铁氧体， 其锅里温度设计成 103℃，当锅 内水分熬干，温度升高到103℃ 时，热敏铁氧体突然丧失铁磁 性，其下的磁铁及杠杆在重力 作用下降落，将电接点压开， 结束煮饭阶段。至于此后的保 温过程，则是靠双金属片温度 开关间歇地接通电源而实现的 。

型分类输分集 两为。出为成 种电其和模温 。压中数拟度 型模字式传 和拟式、感 电式三逻器 流又大辑可


AD590(电流型)

LM35(电压型)
集成数字式温度传感器——DS18B20
性能特点
独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简 化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线 供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温 度范围为-55 ° C至+125 ℃ 。华氏相当于是-67 ° F 到257华氏度 -10 ° C至+85 ° C范围内精度为±0.5 ° C 通过并联可实现多点组网功能； 无需外部器件 供电电压范围为3.0~5.5V； 零待机功耗 温度以9或12位数字量读出 用户可定义非易失性温度报警设置 报警搜索命令识别并标志超过程序限 定温度的器件 负电压特性，电源极性接反时，温度 计不会烧毁