溫度傳感器想必大家應(yīng)該不陌生，如今它已滲入到我們生活的方方面面，那么關(guān)于它的探頭你了解多少呢？關(guān)于它的工作原理你又了解多少呢？本文為你介紹的就是溫度傳感器探頭以及溫度傳感器的原理分析。

溫度傳感器探頭型號(hào)

根據(jù)測(cè)量環(huán)境以及介質(zhì)的不同，溫度傳感器的測(cè)溫探頭主要有以下幾種類型：

1.浸入式探頭；主要用于測(cè)量液體及固體的溫度，探頭的前段設(shè)計(jì)為針狀或桿狀。這種溫度傳感器探頭的原理是能量守恒，當(dāng)測(cè)量探頭的溫度比介質(zhì)低時(shí)，熱能從被測(cè)介質(zhì)轉(zhuǎn)移到探頭；當(dāng)探頭溫度高于介質(zhì)時(shí)，熱能從探頭轉(zhuǎn)移到介質(zhì)。在此測(cè)量情況，探頭與介質(zhì)的比值越好，越能更精準(zhǔn)的測(cè)得物體獲取的能量，由于能量轉(zhuǎn)移的原因會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)產(chǎn)生誤差。此測(cè)量誤差可以通過(guò)以下方式減小：刺入或浸入的深度10或15倍于探頭的直徑；當(dāng)測(cè)量液體時(shí)，盡量何持液體的流動(dòng)可以有效減少誤差。

2.空氣溫度探頭，用來(lái)測(cè)量空氣溫度，例如冷庫(kù)、冷柜、空調(diào)室(調(diào)溫)、通風(fēng)場(chǎng)所(通風(fēng)/排風(fēng))等，空氣探頭的溫度傳感器裸露，因此示值很容易受氣流所影響，最佳的解決方法是在氣流為2-3m/s時(shí)，順流輕移探頭，使溫度達(dá)成平衡穩(wěn)定。

3.表面探頭，用來(lái)測(cè)量物體的表面溫度?？諝鉁囟忍筋^和表面探頭使用進(jìn)行表面溫度測(cè)量時(shí)，探頭的前端必須垂直于被測(cè)物體，與被測(cè)物體充分完全的接觸。必須注意的是探頭與被測(cè)物的接觸面必須平坦，否則在溫度傳感器測(cè)量時(shí)則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

溫度傳感器定義

溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。溫度傳感器對(duì)于環(huán)境溫度的測(cè)量非常準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、車間、庫(kù)房等領(lǐng)域。

溫度傳感器工作原理

1、熱電偶傳感器哦工作原理

當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T(mén)，稱為工作端或熱端，另一端溫度為T(mén)O，稱為自由端或冷端，則回路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電動(dòng)勢(shì)。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個(gè)：其一，當(dāng)有電流流過(guò)兩個(gè)不同導(dǎo)體的連接處時(shí)，此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)，稱為珀?duì)柼?yīng)；其二，當(dāng)有電流流過(guò)存在溫度梯度的導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體吸收或放出熱量(取決于電流相對(duì)于溫度梯度的方向)，稱為湯姆遜效應(yīng)。兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。

2、電阻傳感器工作原理

導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變，通過(guò)測(cè)量其阻值推算出被測(cè)物體的溫度，利用此原理構(gòu)成的傳感器就是電阻溫度傳感器，這種傳感器主要用于-200—500℃溫度范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。純金屬是熱電阻的主要制造材料，熱電阻的材料應(yīng)具有以下特性：

(1)、電阻溫度系數(shù)要大而且穩(wěn)定，電阻值與溫度之間應(yīng)具有良好的線性關(guān)系。

(2)、電阻率高，熱容量小，反應(yīng)速度快。

(3)、材料的復(fù)現(xiàn)性和工藝性好，價(jià)格低。

(4)、在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)物理特性穩(wěn)定。

目前，在工業(yè)中應(yīng)用最廣的鉑和銅，并已制作成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫?zé)犭娮琛?、紅外溫度傳感器

在自然界中,當(dāng)物體的溫度高于絕對(duì)零度時(shí)，由于它內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)的存在,就會(huì)不斷地向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm的紅外線，紅外溫度傳感器就是利用這一原理制作而成的。

4、數(shù)字式溫度傳感器

它采用硅工藝生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器，其采用PTAT結(jié)構(gòu)，這種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有精確的，與溫度相關(guān)的良好輸出特性。PTAT的輸出通過(guò)占空比比較器調(diào)制成數(shù)字信號(hào)，占空比與溫度的關(guān)系如下式：DC=0.32+0.0047*t，t為攝氏度。輸出數(shù)字信號(hào)故與微處理器MCU兼容，通過(guò)處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號(hào)的占空比，即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝，分辨率優(yōu)于0.005K。

5、邏輯輸出型溫度傳感器

設(shè)定一個(gè)溫度范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)備，此時(shí)可選用邏輯輸出式溫度傳感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。

6、模擬溫度傳感器

常見(jiàn)的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型。

AD590是美國(guó)模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器，供電電壓范圍為3~30V，輸出電流223μA（-50℃）~423μA（+150℃），靈敏度為1μA/℃。當(dāng)在電路中串接采樣電阻R時(shí)，R兩端的電壓可作為輸出電壓。注意R的阻值不能取得太大，以保證AD590兩端電壓不低于3V。AD590輸出電流信號(hào)傳輸距離可達(dá)到1km以上。作為一種高阻電流源，最高可達(dá)20MΩ，所以它不必考慮選擇開(kāi)關(guān)或CMOS多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點(diǎn)溫度測(cè)量和遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量的控制。

溫度傳感器選擇注意事項(xiàng)

1、被測(cè)對(duì)象的環(huán)境條件對(duì)測(cè)溫元件是否有損害。

2、被測(cè)對(duì)象的溫度是否需記錄、報(bào)警和自動(dòng)控制，是否需要遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳送。 3800 100

3、在被測(cè)對(duì)象溫度隨時(shí)間變化的場(chǎng)合，測(cè)溫元件的滯后能否適應(yīng)測(cè)溫要求。

4、測(cè)溫范圍的大小和精度要求。

5、測(cè)溫元件大小是否適當(dāng)。

6、價(jià)格如保，使用是否方便。

溫度傳感器工作中如何避免誤差

溫度傳感器在安裝和使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免以下誤差的出現(xiàn)，保證最佳測(cè)量效果。

1、安裝不當(dāng)引入的誤差

如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等，換句話說(shuō)，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門(mén)和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍。

2、熱阻誤差

高溫時(shí)，如保護(hù)管上有一層煤灰，塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，以減小誤差。

3、絕緣變差而引入的誤差

如熱電偶絕緣了，保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過(guò)多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴(yán)重，這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾，由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。

4、熱惰性引入的誤差

由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化，在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后，用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大，熱電偶波動(dòng)的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差別也就越大。

結(jié)語(yǔ)

關(guān)于溫度傳感器探頭介紹以及溫度傳感器的介紹就到這里，希望通過(guò)本文能讓你對(duì)溫度傳感器有更深刻的認(rèn)識(shí)，如有不足歡迎指正。