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温度传感器的种类和材料

在工业领域,温度是一个非常重要的物理量。热电偶是温度传感器之一。温度传感器包括热电偶、热电阻和热敏电阻。热敏电阻和热电偶是温度传感器最常用的温度传感器。元素。热电偶温度传感器的工作原理是两个不同的金属接触面在不同温度下产生不同的调光电压。温度由变焦电路测量,主要用于测量高温。热电阻温度传感器的工作原理是电阻值随温度变化,主要用于测量微小的温度变化。

温度传感器的主要应用

温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中非常重要和常用的测量参数。温度测控对于保证产品质量、提高生产效率、节约能源、安全生产、促进国民经济发展具有十分重要的作用。由于温度测量的普遍性,温度传感器的数量在各种传感器中居首位,约占50%。温度传感器是通过物体的某些特性随温度的变化而间接测量的。许多材料和元件的特性随温度而变化,因此可以用作温度传感器的材料相当多。温度传感器的物理参数随温度的变化:膨胀、电阻、电容、电动势、磁特性、频率、光学特性、热噪声等。随着生产的发展,新的温度传感器将不断涌现。由于工农业生产中的温度测量范围极其广泛,从零下几百度到零上几千度,各种材料制成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。

温度传感器 温度传感器与被测介质的接触方式分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器需要与被测介质保持热接触,使两者进行充分的热交换,达到相同的温度。这类传感器主要有电阻式、热电偶、PN结温度传感器等。非接触式温度传感器不需要与被测介质接触,而是通过被测介质的热辐射或对流传递给温度传感器,达到测温的目的。这类传感器主要包括红外温度传感器。这种测温方法的主要特点是可以测量运动物体的温度(如慢行列车的轴承温度、旋转水泥窑的温度)和热容较小的物体(如集成电路中的温度分布)。

在传感器中的应用

温度传感器是开发最早、应用最广泛的传感器类型。温度传感器的市场份额大大超过其他传感器。从17世纪初开始,人们开始使用温度进行测量。在半导体技术的支持下,本世纪发展了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。相应地,根据波与物质相互作用的规律,声学温度传感器、红外传感器和微波传感器相继开发出来。如果两个不同材料的导体在某一点相互连接,加热连接点会导致它们不被加热的部分产生电位差。这个电位差的值与未加热部分测量点的温度有关,与两导体的材料有关。这种现象可以在很宽的温度范围内发生。如果准确测量这个电位差,再测量未加热部分的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。由于它必须具有两种不同材料的导体,因此称为“热电偶”。不同材料制成的热电偶用于不同的温度范围,其灵敏度也不同。热电偶的灵敏度是指加热点温度每变化1°C时输出电位差的变化量。对于支持的大多数热电偶 对于所有材料,该值约为 5-40 微伏/°C。 热电偶传感器有其自身的优点和缺点。 它的灵敏度比较低,容易受到环境干扰信号的影响,也容易受到前置放大器温度漂移的影响,所以不适合测量微小的温度变化。 由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的厚度无关,因此温度传感器也可以用非常薄的材料制成。 同样由于用于制造热电偶的金属材料具有良好的延展性,这种微小的温度测量元件具有非常高的响应速度,可以测量快速变化。​

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