温度传感器种类和原理
温度传感器是将温度信号转换为电信号的传感器。 根据其工作原理和结构特点,温度传感器主要可分为以下几类:
热电偶:利用两种不同金属或合金在接点处产生热电势的原理制成,热电势与温度差成正比。
热敏电阻:利用半导体材料的电阻随温度变化而变化的原理制成,电阻值与温度成负相关。
电阻式温度传感器(RTD):利用金属材料的电阻率随温度变化而变化的原理制成,电阻值与温度成正相关。
集成电路温度传感器:利用集成电路中 PN 结的正向偏置电压降随温度变化而变化的原理制成,电压降与温度成正相关。
红外温度传感器:利用物体表面辐射的红外能量与温度成正比的原理制成,通过测量红外能量来推算温度。
温度传感器原理
热电偶
热电偶由两种不同金属或合金材料组成,当热电偶两端温度不同时,热电偶内部会产生热电势,热电势的大小与温度差成正比。 常见热电偶类型有 K 型、E 型和 T 型,其测量范围从 -200℃ 至 1372℃。
热敏电阻
热敏电阻是一种半导体器件,其电阻值随温度变化而变化。 当温度升高时,热敏电阻的电阻值会减小,反之则会增大。 常见热敏电阻类型有 NTC 型和 PTC 型,其测量范围从 -50℃ 至 300℃。
电阻式温度传感器(RTD)
RTD 通常由铂、铜或镍等金属材料制成,其电阻值随温度变化而变化。 当温度升高时,RTD 的电阻值会增大,反之则会减小。 常见 RTD 类型有 Pt100 和 Pt1000,其测量范围从 -200℃ 至 850℃。
集成电路温度传感器
集成电路温度传感器是一种利用集成电路中 PN 结的正向偏置电压降随温度变化而变化的原理制成的传感器。 当温度升高时,集成电路温度传感器的电压降会减小,反之则会增大。 常见集成电路温度传感器类型包括 LM35 和 ADT7410,其测量范围从 -55℃ 至 150℃。
红外温度传感器
红外温度传感器是一种非接触式温度传感器,它通过测量物体表面辐射的红外能量来推算温度。 红外能量与温度成正比,因此可以通过测量红外能量来确定物体的温度。 常见红外温度传感器类型包括热电堆式和光电式,其测量范围从 -40℃ 至 1000℃ 以上。