溫度傳感器探頭型號介紹 溫度傳感器原理分析

溫度傳感器想必大家應該不陌生，如今它已滲入到我們生活的方方面面，那么關于它的探頭你了解多少呢？關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

根據測量環境以及介質的不同，溫度傳感器的測溫探頭主要有以下幾種類型：

1.浸入式探頭；主要用于測量液體及固體的溫度，探頭的前段設計為針狀或桿狀。這種溫度傳感器探頭的原理是能量守恒，當測量探頭的溫度比介質低時，熱能從被測介質轉移到探頭；當探頭溫度高于介質時，熱能從探頭轉移到介質。在此測量情況，探頭與介質的比值越好，越能更精準的測得物體獲取的能量，由于能量轉移的原因會導致測量時產生誤差。此測量誤差可以通過以下方式減小：刺入或浸入的深度10或15倍于探頭的直徑；當測量液體時，盡量何持液體的流動可以有效減少誤差。

2.空氣溫度探頭，用來測量空氣溫度，例如冷庫、冷柜、空調室(調溫)、通風場所(通風/排風)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，順流輕移探頭，使溫度達成平衡穩定。

3.表面探頭，用來測量物體的表面溫度。空氣溫度探頭和表面探頭使用進行表面溫度測量時，探頭的前端必須垂直于被測物體，與被測物體充分完全的接觸。必須注意的是探頭與被測物的接觸面必須平坦，否則在溫度傳感器測量時則會影響測量結果。

溫度傳感器定義

溫度傳感器是指能感受溫度并轉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。溫度傳感器對于環境溫度的測量非常準確，廣泛應用于農業、工業、車間、庫房等領域。

溫度傳感器工作原理

       基于溫度傳感器的不同種類，它們的原理也不盡相同，下面揀選幾款常見的種類給大家介紹。

1、熱電偶傳感器哦工作原理

當有兩種不同的導體和半導體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為TO，稱為自由端或冷端，則回路中就有電流產生，即回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由于溫度不同而產生電動勢的現象稱為塞貝克效應。與塞貝克有關的效應有兩個：其一，當有電流流過兩個不同導體的連接處時，此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)，稱為珀爾帖效應；其二，當有電流流過存在溫度梯度的導體時，導體吸收或放出熱量(取決于電流相對于溫度梯度的方向)，稱為湯姆遜效應。兩種不同導體或半導體的組合稱為熱電偶。

2、電阻傳感器工作原理

導體的電阻值隨溫度變化而改變，通過測量其阻值推算出被測物體的溫度，利用此原理構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℃溫度范圍內的溫度測量。純金屬是熱電阻的主要制造材料，熱電阻的材料應具有以下特性：

(1)、電阻溫度系數要大而且穩定，電阻值與溫度之間應具有良好的線性關系。

(2)、電阻率高，熱容量小，反應速度快。

(3)、材料的復現性和工藝性好，價格低。

(4)、在測溫范圍內化學物理特性穩定。

目前，在工業中應用最廣的鉑和銅，并已制作成標準測溫熱電阻。3、紅外溫度傳感器

在自然界中,當物體的溫度高于絕對零度時，由于它內部熱運動的存在,就會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、數字式溫度傳感器

它采用硅工藝生產的數字式溫度傳感器，其采用PTAT結構，這種半導體結構具有精確的，與溫度相關的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調制成數字信號，占空比與溫度的關系如下式：DC=0.32+0.0047*t，t為攝氏度。輸出數字信號故與微處理器MCU兼容，通過處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號的占空比，即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝，分辨率優于0.005K。

5、邏輯輸出型溫度傳感器

設定一個溫度范圍，一旦溫度超出所規定的范圍，則發出報警信號，啟動或關閉風扇、空調、加熱器或其它控制設備，此時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/℃。當在電路中串接采樣電阻R時，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輸出電流信號傳輸距離可達到1km以上。作為一種高阻電流源，最高可達20MΩ，所以它不必考慮選擇開關或CMOS多路轉換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。

溫度傳感器選擇注意事項

1、被測對象的環境條件對測溫元件是否有損害。

2、被測對象的溫度是否需記錄、報警和自動控制，是否需要遠距離測量和傳送。 3800 100

3、在被測對象溫度隨時間變化的場合，測溫元件的滯后能否適應測溫要求。

4、測溫范圍的大小和精度要求。

5、測溫元件大小是否適當。

6、價格如保，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，應當避免以下誤差的出現，保證最佳測量效果。

1、安裝不當引入的誤差

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

2、熱阻誤差

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

3、絕緣變差而引入的誤差

如熱電偶絕緣了，保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾，由此引起的誤差有時可達上百度。

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溫度的變化，在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時，甚至可將保護管取去。由于存在測量滯后，用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大，熱電偶波動的振幅就越小，與實際爐溫的差別也就越大。

結語

關于溫度傳感器探頭介紹以及溫度傳感器的介紹就到這里，希望通過本文能讓你對溫度傳感器有更深刻的認識，如有不足歡迎指正。