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)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測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。

簡介

溫度傳感器是早開發(fā)，應(yīng)用廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。  從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開發(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)踐的各個領(lǐng)域中，也為人們的生活提供了無數(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

接觸式

接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸，又稱溫度計。

溫度計通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。  一般測量精度較高。在一定的測溫范圍內(nèi)，溫度計也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運(yùn)動體、小目標(biāo)或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差，常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、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。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，測量120K以下溫度的低溫溫度計得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計、蒸汽壓溫度計、聲學(xué)溫度計、順磁鹽溫度計、量子溫度計、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉?。低溫溫度計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的一種感溫元件，可用于測量1.6～300K范圍內(nèi)的溫度。

非接觸式

它的敏感元件與被測對象互不接觸，又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運(yùn)動物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對象的表面溫度，也可用于測量溫度場的溫度分布。

常用的非接觸式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。  輻射測溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計）、輻射法（見輻射高溫計）和比色法（見比色溫度計）。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測溫度才是真實(shí)溫度。如欲測定物體的真實(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，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難測量。在自動化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測溫法來測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)射率的測量是相當(dāng)困難的。對于固體表面溫度自動測量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測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)通過儀表對實(shí)測溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，終可得到被測表面的真實(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。通過計算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。

非接觸測溫優(yōu)點(diǎn)：測量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對高可測溫度原則上沒有限制。對于1800℃以上的高溫，主要采用非接觸測溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測溫 逐漸由可見光向紅外線擴(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、壓力式溫度計、雙金屬溫度計

3，多路低電勢自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，寄生電勢≤0.4μV

4，控制1-4臺高溫爐

5，溫場測試：可進(jìn)行檢定爐、油槽、水槽、低溫恒溫槽的溫場測試

6，線制轉(zhuǎn)換：可進(jìn)行二線制、三線制、四線制電阻檢定

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

軟件平臺：

8，在Windows2000/XP以上平臺，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)檢測數(shù)據(jù)自動采集

d)自動生成符合要求的檢定記錄

e)自動保存檢定結(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)計及計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)定測量時間之內(nèi)達(dá)到所測流體或被測表面溫度。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對象溫度，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量，但當(dāng)整系統(tǒng)使用壽命比探頭預(yù)計使用壽命長得多時，或者預(yù)計會相當(dāng)頻繁拆卸出探頭以校準(zhǔn)或 維修卻能容器上開口時，容器壁上安裝耐久性熱電偶套管。用熱電偶套管會顯著延長測量時間常數(shù)。當(dāng)溫度變化很慢且熱導(dǎo)誤差很小時，熱電 偶套管會影響測量度，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，測量度就會受到影響。因此 要權(quán)衡考慮維修性和測量精度這兩因素。

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，必須考慮與所測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，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，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，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)管或容器能開口或禁止開口，因能使用探頭或熱電偶套管時，通過外壁鉗夾或固定表面溫度傳感器方法進(jìn)和測量。確保合理測量精 度，傳感器必須與環(huán)境大氣熱隔離并與熱輻射源隔離，且必須通過傳感器適當(dāng)設(shè)計與安裝使壁對敏感元件熱傳導(dǎo)達(dá)到到理想狀態(tài)。