溫度傳感器的種類

溫度傳感器（temperature transducer）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。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。

簡(jiǎn)介

溫度傳感器是早開(kāi)發(fā)，應(yīng)用廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過(guò)了其他的傳感器。  從17世紀(jì)初人們開(kāi)始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開(kāi)發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開(kāi)發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器?！?/p>

溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中，也為人們的生活提供了無(wú)數(shù)的便利和功能。

溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器（RTD）和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。

分類

一體化選型

WZ-P系列一體化溫度傳感器

展開(kāi)

接觸式

接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。

溫度計(jì)通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。  一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在*、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測(cè)量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉?。低溫溫度?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測(cè)量1.6～300K范圍內(nèi)的溫度。

非接觸式

它的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。

常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。  輻射測(cè)溫法包括亮度法（見(jiàn)光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見(jiàn)輻射高溫計(jì)）和比色法（見(jiàn)比色溫度計(jì)）。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng)，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難測(cè)量。在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測(cè)溫法來(lái)測(cè)量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過(guò)儀表對(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，終可得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中ε為材料表面發(fā)射率，ρ為反射鏡的反射率。  至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過(guò)計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。

非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)高可測(cè)溫度原則上沒(méi)有限制。對(duì)于1800℃以上的高溫，主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測(cè)溫 逐漸由可見(jiàn)光向紅外線擴(kuò)展，700℃以下直至常溫都已采用，且分辨率很高。

?功能和特點(diǎn)

1，檢定K、E、J、N、B、S、R、T等多種型號(hào)的工作用熱電偶

2，檢定Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等各種工作用熱電阻，玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)

3，多路低電勢(shì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，寄生電勢(shì)≤0.4μV

4，控制1-4臺(tái)高溫爐

5，溫場(chǎng)測(cè)試：可進(jìn)行檢定爐、油槽、水槽、低溫恒溫槽的溫場(chǎng)測(cè)試

6，線制轉(zhuǎn)換：可進(jìn)行二線制、三線制、四線制電阻檢定

7，軟件具有比對(duì)實(shí)驗(yàn)、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、溫場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)功能

軟件平臺(tái)：

8，在Windows2000/XP以上平臺(tái)，全中文界面，標(biāo)準(zhǔn)Windows操作系統(tǒng)，方便快捷?？蓪?shí)現(xiàn)：

a)設(shè)備自檢、查線

b)屏幕顯示并保存控溫曲線≤0.4μV

c)檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集

d)自動(dòng)生成符合要求的檢定記錄

e)自動(dòng)保存檢定結(jié)果，且不可人工更改

f)查詢各種熱電偶、熱電阻分度表及其它幫助

g)熱電偶、熱電阻所有歷史檢定數(shù)據(jù)、控溫曲線查詢 統(tǒng)計(jì)及計(jì)量的智能化管理功能

類型判定

首先，必須選擇傳感器結(jié)構(gòu)，使敏感元件規(guī)定測(cè)量時(shí)間之內(nèi)達(dá)到所測(cè)流體或被測(cè)表面溫度。溫度傳感器輸出僅僅敏感元件溫度。實(shí) 際上，要確保傳感器指示溫度即所測(cè)對(duì)象溫度，常常很困難。

容器中流體溫度一般用熱電偶或熱電阻探頭測(cè)量，但當(dāng)整系統(tǒng)使用壽命比探頭預(yù)計(jì)使用壽命長(zhǎng)得多時(shí)，或者預(yù)計(jì)會(huì)相當(dāng)頻繁拆卸出探頭以校準(zhǔn)或 維修卻能容器上開(kāi)口時(shí)，容器壁上安裝耐久性熱電偶套管。用熱電偶套管會(huì)顯著延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間常數(shù)。當(dāng)溫度變化很慢且熱導(dǎo)誤差很小時(shí)，熱電 偶套管會(huì)影響測(cè)量度，但如果溫度變化很迅速，敏感元件跟蹤上溫度迅速變化，且導(dǎo)熱誤差又能增加時(shí)，測(cè)量度就會(huì)受到影響。因此 要權(quán)衡考慮維修性和測(cè)量精度這兩因素。

熱電偶或熱電阻探頭全部材料都應(yīng)與能和它們接觸流體適應(yīng)。使用裸露元件探頭時(shí)，必須考慮與所測(cè)流體接觸各部件材料（敏感元件、連接引 線、支撐物、局部保護(hù)罩等）適應(yīng)性，使用熱電偶套管時(shí)，只需要考慮套管材料。

電阻式熱敏元件浸入液位變送器體及多數(shù)氣體時(shí)，通常密封，至少要涂層，裸露電阻元件能浸入導(dǎo)電或污染流體中，當(dāng)需要其快速響應(yīng)時(shí)，將 它們用于干燥空氣和限幾種氣體及某些液位變送器體中。電阻元件如用停滯或慢速流動(dòng)流體中，通常需某種殼體罩住以進(jìn)行機(jī)械保護(hù)。

當(dāng)管子、導(dǎo)管或容器能開(kāi)口或禁止開(kāi)口，因能使用探頭或熱電偶套管時(shí)，通過(guò)外壁鉗夾或固定表面溫度傳感器方法進(jìn)和測(cè)量。確保合理測(cè)量精 度，傳感器必須與環(huán)境大氣熱隔離并與熱輻射源隔離，且必須通過(guò)傳感器適當(dāng)設(shè)計(jì)與安裝使壁對(duì)敏感元件熱傳導(dǎo)達(dá)到到理想狀態(tài)。