温度传感器的特性与分类以及结构详解.doc

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1、温度传感器的特性与分类以及结构详解　　前言：温度压力传感器是由温度敏感元件和检测线路组成的。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，来敏感被测物体温度的变化，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，从而达到测温的目的。　　传统的热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器都是将温度值经过一定的接口电路转换后输出模拟电压或电流信号，利用这些电压或电流信号即可进行测量控制。而将模拟温度传感器与数字转换接口电路集成在一起，就成为具有数字输出能力的数字温度传感器。

2、随着半导体技术的迅猛发展，半导体温度传感器与相应的转换电路、接口电路以及各种其它功能电路逐渐集成在一起，形成了功能强大、精确、价廉的数字温度传感器。　　温度传感器的特性　　温度传感器是检测温度的器件，被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，其种类多，发展快．温度传感器一般分为接触式和非接触式两大类．所谓接触式就是传感器直接与被测物体接触进行温度测量，这是温度测量的基本形式．而非接触式是测量物体热辐射而发出的红外线从而测量物体的温度，可进行遥测，这是接触方式所做不到的．接触式温度传感器有热电偶、热敏电阻以及铂电阻等，利用其产生的热电动势或电

3、阻随温度变化的特性来测量物体的温度，被广泛用于家用电器、汽车、船舶、控制设备、工业测量、通信设备等．另外，还有一些新开发研制的传感器，例如，有利用半导体PN结电流/电压特性随温度变化的半导体集成传感器；有利用光纤传播特性随温度变化或半导体。　　透光随温度变化的光纤传感器；有利用弹性表面波及振子的振荡频率随温度变化的传感器；有利用核四重共振的振荡频率随温度变化的NQR传感器；有利用在居里温度附近磁性急剧变化的磁性温度传感器以及利用液晶或涂料颜色随温度变化的传感器等．非接触方式是通过检测光传感器中红外线来测量物体的温度，有利用半导体吸收光而使电子

4、迁移的量子型与吸收光而引起温度变化的热型传感器．非接触传感器广泛用于接触温度传感器、辐射温度计、报警装置、来客告知器、火灾报警器、自动门、气体分析仪、分光光度计、资源探测等．公司专业生产各种温度传感器系列：热电偶、热电阻、双金属温度计、温度变送器系列等，欢迎客户前来选型。温度传感器原理　　一、温度传感器热电偶的应用原理　　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

5、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

6、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

7、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。　　　　3．温度传感器热电偶冷端的温度补偿　　由于温度传感器热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把温度传感器热电偶的冷端（自由端）延伸到

8、温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，温度传感器热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使温度传感器热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除