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(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

根據(jù)測量環(huán)境以及介質(zhì)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(shè)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(dāng)測量探頭的溫度比介質(zhì)低時，熱能從被測介質(zhì)轉(zhuǎn)移到探頭；當(dāng)探頭溫度高于介質(zhì)時，熱能從探頭轉(zhuǎn)移到介質(zhì)。在此測量情況，探頭與介質(zhì)的比值越好，越能更精準(zhǔn)的測得物體獲取的能量，由于能量轉(zhuǎn)移的原因會導(dǎo)致測量時產(chǎn)生誤差。此測量誤差可以通過以下方式減?。捍倘牖蚪氲纳疃?0或15倍于探頭的直徑；當(dāng)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(diào)室(調(diào)溫)、通風(fēng)場所(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，順流輕移探頭，使溫度達(dá)成平衡穩(wěn)定。

3.表面探頭，用來測量物體的表面溫度?？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(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(huán)境溫度的測量非常準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、車間、庫房等領(lǐng)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(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)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(chǎn)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(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個：其一，當(dāng)有電流流過兩個不同導(dǎo)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(yīng)；其二，當(dāng)有電流流過存在溫度梯度的導(dǎo)體時，導(dǎo)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(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，通過測量其阻值推算出被測物體的溫度，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，價格低。

(4)、在測溫范圍內(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零度時，由于它內(nèi)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(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的輸出通過占空比比較器調(diào)制成數(shù)字信號，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(yōu)于0.005K。

5、邏輯輸出型溫度傳感器

設(shè)定一個溫度范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報警信號，啟動或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)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(dāng)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(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。適用于多點溫度測量和遠(yuǎn)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(huán)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(yuǎn)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(yīng)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(dāng)。

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(yīng)當(dāng)避免以下誤差的出現(xiàn)，保證最佳測量效果。

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溫度等，換句話說，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方，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，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)，這時溫度示值比被測溫度的真值低。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(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溫度的變化，在進(jìn)行快速測量時這種影響尤為突出。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。測溫環(huán)境許可時，甚至可將保護(hù)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(jié)語

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，希望通過本文能讓你對溫度傳感器有更深刻的認(rèn)識，如有不足歡迎指正。