温度是表示物体冷热程度的物理量,它与我们的生活、工作及国民经济发展关系十分密切。
由于温度测量的普遍性,温度感器的数量在各种传感器中居首位温度传感器的种类有很多,以下只对几种主要的常用温度传感器作简要介绍。
一、热敏电阻 热敏电阻一般是由金属氧化物陶瓷半导体材料或碳化硅材料经成形、烧结等工艺而制成的。
按其电阻温度系数与温度变化的规律分成2类,即正温度系数(PTC)热敏电阻和负温度系NTC)热敏电阻。
二、温敏二极管 利用晶体二极管或三极管PN结的结压随温度而缓慢变化的这一特性,我们可直接采用硅二极管(如1N4148型)或硅三极管(C极与B极短接)接成二极管作为温度传感器使用。
这种短接三极管的PN结温度每升高1℃,结电压下降约2mV,且灵敏度高、线性度较好,测温范固为50~+150℃,但它们同型号互换性较差。
而温敏二极管不存在这一缺点,互换性好,组内互换偏差一般≤士(0.2~1.5)℃C普通温敏二极管的外形尺寸因型号不同而异,如横向尺寸小的只有1~2mm,较大的为4~8mm。
.温敏二极管的主要参数如工作温度范围、输出电压(0℃)灵敏度、线性度、组内互换偏差、时间常数、最大功耗等. 三、集成温度传感器 集成温度传感器具有线性度好、精度适中、灵敏度高、体科使用简便等优点。
其输出形式有电流型和电压型2种。
流型的灵敏度一般为1A/℃,电压型的灵敏度一般为10mV/℃。
集成温度传感器还具有绝对零度时输出电量为冬的特性,因此用它测量绝对温度(热力学温度)也很方便。
四、热电偶 热电偶的工作温度范围很宽,一般为-50~+1600℃,最高的可达2800℃,并有较好的测量精度。
热电偶在工业测温中应用广泛,在便携式测温仪表或袖珍式数字万用表中也作为测温探头。
五、热电阻导体在温度变化时本身电阻率会随之变化,利用导体的这特性可制成热电阻温度传感器。
制造热电阻的材料主要有铂、铜和镍。
通常热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地环绕在绝缘材料制成的骨架上的,当被测介质中有温度梯度存在时,感温元件所测的温度就是所处范围内介质层中的平均温度。