第2章：温度传感器汇总
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❖ 与金属热电阻相比，很容易得到数kΩ至数百kΩ的热敏电 阻，即使加长引线，其电阻也可以忽略不计，因此不用补 偿电路。
补充知识（名词解释）：
⑴、用金属材料制成的热电阻称为金属热电阻。 ⑵、用金属氧化物半导体材料制成的热电阻称
为热敏电阻。 ⑶、由半导体PN结制成的热电阻称为半导体热
敏电阻。 ➢ 通常： ①、把金属材料热电阻称为热电阻； ②、把金属氧化物半导体材料和半导体PN结
热电阻称为热敏电阻；
常用温度传感器的外形图片
①、热电阻传感器； ②、金属氧化物半导体热敏电阻传感器； ③、半导体PN结热敏电阻传感器；
➢金属氧化物半导体热敏电阻的基本类型
⑴、半导体热敏电阻的类型： ①、负温度系数热敏电阻（NTC）； ②、正温度系数热敏电阻（PTC）； ③、临界温度（突变温度）系数热敏电阻（CTR）；
关，纯度越高，其电阻率越大。 W 100 R100
➢铂的纯度通常用百度电阻比
R0
W（100）表示：
➢ R100－温度为100℃时铂电阻的电阻值； ➢ R0－温度为0℃时铂电阻的电阻值；
➢国际温标规定，要求标准铂热电阻: W（100）≥1.3925
➢W（100）越大，纯度越高；
5、铂电阻温度传感器在汽车上的使用
百度文库❖ 热线式空气流量计
6、导线长度对电阻值的影响
❖ Φ50um铂丝的电阻值为50～100Ω，在装车使用时， 此部件之外的线束阻值的变动也会影响温度的测量， 即形成温度误差，所以在线束较长的情况下，就利用 3线桥式接法以补偿引线形成的电阻。
2.4 热敏电阻
1、材料
陶瓷半导体材料，锰、铜、钴和钛等氧化物按一 定比例混合压制成型，然后在高温下烧结而成。
3、铂丝的电阻值与温度之间的关系
RT R0 1 T T 2
RT－温度为T时铂的电阻值； R0－温度为0℃时铂的电阻值； α－为系数 3.9752×10-3/℃ β－为系数 5.880×10-7/℃
RT R0 1T
RT R0 1T
Rt
0
t
❖ 金属热电阻的良好特性就是电阻值随 温度作线性变化。
第2章：温度传感器
❖ 2.1 关于温度的单位 ❖ 2.2 温度传感器的分类 ❖ 2.3 金属热电阻 ❖ 2.4 热敏电阻 ❖ 2.5 热电式温度传感器（热电偶） ❖ 2.6 温度熔断器 ❖ 2.7 测量温度时的注意事项 ❖ 2.8 温度传感器的实际应用（重点）
2.1 关于温度的单位
1、热力学温度T（符号） K(单位)
1、种类及 工作温度 范围
2、典型温度传感器
2.3、金属热电阻
1、热电阻传感器的定义： ➢物资的电阻率随温度变化而变化的物理 现象称为热电阻效应。利用电阻随温度变 化而变化的特性（即热电阻效应）制成的 传感器称为热电阻传感器。 通常把用金属材料制成的热电阻称为
金属热电阻。
2、热电阻传感器的作用：
6、高温用热敏电阻
❖ 随着汽车排放法规的执行与不断地加 严，人们迫切地要求能够对催化剂的异 常高温时报警，在这种背景下，就研制 出了高温用热敏电阻。 氧化钛传感器 氧化锆传感器 热电偶 铂电阻温度传感器
2.5 热电偶
1、原理：
❖ 两种不同材料的导体（半导体）A、B串联结成 一个闭合回路，并使结点1、2处于不同的温度 下，那么回路中就会存在热电势，因而就有电 流产生，这一现象称为热电效应或塞贝克效应。
⑵、几种常用半导体热敏电阻的特性曲线：
R U(mv)
R
普通热敏电阻
晶体管温度传感器
R
居里点
0
℃0
℃0
℃
负温度系数变化
正温度系数变化
突跳式正温度系数变化
5、低温测量用热敏电阻
低温测量用热敏电阻的材料主要有: ➢MnO—NiO系列; ➢MnO—CoO—NiO系列; ➢MnO—CoN系列; ❖ 这些都属于迁移金属氧化物系列的n型陶瓷 半导体材料。在发动机控制上，它主要用于 水温传感器、进气温度传感器等低温测量用 传感器上，即用于测量300℃以下的传感器 上。
2、分类
正温度系数热敏电阻器 负温度系数热敏电阻器 临界温度系数热敏电阻器 线性热敏电阻器
3、负温度系数热敏电阻 RT=AeB/T
温度越高,阻值越 低,而且呈明显的 非线性关系.
CTR-临界温度热敏 电阻
PTC-正温度系数热 敏电阻
4、热敏电阻 的优缺点
❖ 随着温度的变化，热敏电阻阻值有很大的变化，从使用上 说，容易得到很大的信号变化；
➢热电阻传感器主要用于检测温度和与温度有 关的参量；因此也称为热电阻温度传感器。
➢通常金属热电阻都具有正温度系数的特性。 ➢纯金属的电阻除受温度的影响，还受杂质
的影响。
部分常用金属材料的电阻率
➢常用的金属热电阻有：铂和镍 ➢Pt的熔点较高，化学性质稳定，容易制得高纯度的材
料，在很广的温度范围内，电阻值都按线性变化。
规定水的三相点（水、水蒸气和冰共存的状态）， 热力学温度的1/273.16为热力学温度单位开【尔文】
2、摄氏温度t ℃（单位）
定义公式：t=T-To
热力学温度273.15K就是摄氏0 ℃。
写法：使小圈在C的左上角，不能放在
注意摄氏度℃：
数字的右上角
读法：摄氏度
2.2 温 度 传 感 器 的 分 类
4、金属材料纯度对电阻值的影响
❖ 利用热电阻测量温度的依据是，将被测温度 下的电阻值与参考温度0℃时的电阻值相比， 看其变化量有多少。所以0℃的阻值R0就十分 重要。 原材料的纯度和制造工艺对R0都有影响。 对测量温度有影响的另一个温度系数就是
电阻温度系数α。
RT R0 1T
百度电阻比：
➢铂的电阻值与其纯度密切相
有关热电偶回路的几个结论：
1、如果构成热电偶回路的两种材料相同，即 使两个节点之间存在温度差，热电偶回路的总 热电势也为零。因此热电偶的两个热电极必须 使用不同的材料。 2、如果热电偶的两个节点的温度相同（即T=T0） ,即使导体A、B的材料不同，A、B回路内的总电 动势也为零。 3、热电偶AB的热电势与A、B材料的中间温度无 关，而只与节点温度有关。
❖ 它是由于互相接触的两种金属导体内自由电子的密度不同 造成的。当两种不用的金属A、B接触在一起时，在金属的接 触处就会发生电子扩散。电子扩散的速率和自由电子的密度 和金属所处的温度成正比。设金属A、B中的自由电子密度分 别为NA和NB，并且NA>NB,在单位时间内由金属A扩散到金属 B的电子数要比从金属B扩散到金属A的电子数多，这样，金 属A因失去电子而带正电，金属B因得到电子而带负电，于是 在接触处便形成了电位差，即接触电势。
补充知识（名词解释）：
⑴、用金属材料制成的热电阻称为金属热电阻。 ⑵、用金属氧化物半导体材料制成的热电阻称
为热敏电阻。 ⑶、由半导体PN结制成的热电阻称为半导体热
敏电阻。 ➢ 通常： ①、把金属材料热电阻称为热电阻； ②、把金属氧化物半导体材料和半导体PN结
热电阻称为热敏电阻；
常用温度传感器的外形图片
①、热电阻传感器； ②、金属氧化物半导体热敏电阻传感器； ③、半导体PN结热敏电阻传感器；
➢金属氧化物半导体热敏电阻的基本类型
⑴、半导体热敏电阻的类型： ①、负温度系数热敏电阻（NTC）； ②、正温度系数热敏电阻（PTC）； ③、临界温度（突变温度）系数热敏电阻（CTR）；
关，纯度越高，其电阻率越大。 W 100 R100
➢铂的纯度通常用百度电阻比
R0
W（100）表示：
➢ R100－温度为100℃时铂电阻的电阻值； ➢ R0－温度为0℃时铂电阻的电阻值；
➢国际温标规定，要求标准铂热电阻: W（100）≥1.3925
➢W（100）越大，纯度越高；
5、铂电阻温度传感器在汽车上的使用
百度文库❖ 热线式空气流量计
6、导线长度对电阻值的影响
❖ Φ50um铂丝的电阻值为50～100Ω，在装车使用时， 此部件之外的线束阻值的变动也会影响温度的测量， 即形成温度误差，所以在线束较长的情况下，就利用 3线桥式接法以补偿引线形成的电阻。
2.4 热敏电阻
1、材料
陶瓷半导体材料，锰、铜、钴和钛等氧化物按一 定比例混合压制成型，然后在高温下烧结而成。
3、铂丝的电阻值与温度之间的关系
RT R0 1 T T 2
RT－温度为T时铂的电阻值； R0－温度为0℃时铂的电阻值； α－为系数 3.9752×10-3/℃ β－为系数 5.880×10-7/℃
RT R0 1T
RT R0 1T
Rt
0
t
❖ 金属热电阻的良好特性就是电阻值随 温度作线性变化。
第2章：温度传感器
❖ 2.1 关于温度的单位 ❖ 2.2 温度传感器的分类 ❖ 2.3 金属热电阻 ❖ 2.4 热敏电阻 ❖ 2.5 热电式温度传感器（热电偶） ❖ 2.6 温度熔断器 ❖ 2.7 测量温度时的注意事项 ❖ 2.8 温度传感器的实际应用（重点）
2.1 关于温度的单位
1、热力学温度T（符号） K(单位)
1、种类及 工作温度 范围
2、典型温度传感器
2.3、金属热电阻
1、热电阻传感器的定义： ➢物资的电阻率随温度变化而变化的物理 现象称为热电阻效应。利用电阻随温度变 化而变化的特性（即热电阻效应）制成的 传感器称为热电阻传感器。 通常把用金属材料制成的热电阻称为
金属热电阻。
2、热电阻传感器的作用：
6、高温用热敏电阻
❖ 随着汽车排放法规的执行与不断地加 严，人们迫切地要求能够对催化剂的异 常高温时报警，在这种背景下，就研制 出了高温用热敏电阻。 氧化钛传感器 氧化锆传感器 热电偶 铂电阻温度传感器
2.5 热电偶
1、原理：
❖ 两种不同材料的导体（半导体）A、B串联结成 一个闭合回路，并使结点1、2处于不同的温度 下，那么回路中就会存在热电势，因而就有电 流产生，这一现象称为热电效应或塞贝克效应。
⑵、几种常用半导体热敏电阻的特性曲线：
R U(mv)
R
普通热敏电阻
晶体管温度传感器
R
居里点
0
℃0
℃0
℃
负温度系数变化
正温度系数变化
突跳式正温度系数变化
5、低温测量用热敏电阻
低温测量用热敏电阻的材料主要有: ➢MnO—NiO系列; ➢MnO—CoO—NiO系列; ➢MnO—CoN系列; ❖ 这些都属于迁移金属氧化物系列的n型陶瓷 半导体材料。在发动机控制上，它主要用于 水温传感器、进气温度传感器等低温测量用 传感器上，即用于测量300℃以下的传感器 上。
2、分类
正温度系数热敏电阻器 负温度系数热敏电阻器 临界温度系数热敏电阻器 线性热敏电阻器
3、负温度系数热敏电阻 RT=AeB/T
温度越高,阻值越 低,而且呈明显的 非线性关系.
CTR-临界温度热敏 电阻
PTC-正温度系数热 敏电阻
4、热敏电阻 的优缺点
❖ 随着温度的变化，热敏电阻阻值有很大的变化，从使用上 说，容易得到很大的信号变化；
➢热电阻传感器主要用于检测温度和与温度有 关的参量；因此也称为热电阻温度传感器。
➢通常金属热电阻都具有正温度系数的特性。 ➢纯金属的电阻除受温度的影响，还受杂质
的影响。
部分常用金属材料的电阻率
➢常用的金属热电阻有：铂和镍 ➢Pt的熔点较高，化学性质稳定，容易制得高纯度的材
料，在很广的温度范围内，电阻值都按线性变化。
规定水的三相点（水、水蒸气和冰共存的状态）， 热力学温度的1/273.16为热力学温度单位开【尔文】
2、摄氏温度t ℃（单位）
定义公式：t=T-To
热力学温度273.15K就是摄氏0 ℃。
写法：使小圈在C的左上角，不能放在
注意摄氏度℃：
数字的右上角
读法：摄氏度
2.2 温 度 传 感 器 的 分 类
4、金属材料纯度对电阻值的影响
❖ 利用热电阻测量温度的依据是，将被测温度 下的电阻值与参考温度0℃时的电阻值相比， 看其变化量有多少。所以0℃的阻值R0就十分 重要。 原材料的纯度和制造工艺对R0都有影响。 对测量温度有影响的另一个温度系数就是
电阻温度系数α。
RT R0 1T
百度电阻比：
➢铂的电阻值与其纯度密切相
有关热电偶回路的几个结论：
1、如果构成热电偶回路的两种材料相同，即 使两个节点之间存在温度差，热电偶回路的总 热电势也为零。因此热电偶的两个热电极必须 使用不同的材料。 2、如果热电偶的两个节点的温度相同（即T=T0） ,即使导体A、B的材料不同，A、B回路内的总电 动势也为零。 3、热电偶AB的热电势与A、B材料的中间温度无 关，而只与节点温度有关。
❖ 它是由于互相接触的两种金属导体内自由电子的密度不同 造成的。当两种不用的金属A、B接触在一起时，在金属的接 触处就会发生电子扩散。电子扩散的速率和自由电子的密度 和金属所处的温度成正比。设金属A、B中的自由电子密度分 别为NA和NB，并且NA>NB,在单位时间内由金属A扩散到金属 B的电子数要比从金属B扩散到金属A的电子数多，这样，金 属A因失去电子而带正电，金属B因得到电子而带负电，于是 在接触处便形成了电位差，即接触电势。