集成温度传感器测温原理
集成温度传感器测温原理
随着科技的发展，温度传感器逐渐成为人们生活中不可缺少的测量工具，其应用范围不断扩大，尤其是在工业控制、农业、医疗等领域得到广泛应用。其中，集成温度传感器是一种成本低廉、可靠性高、精度高并且易于集成的温度传感器。
集成温度传感器的测温原理是根据热电效应、PN结温度特性和基于阻性、电容性和电阻温度系数等响应温度的特性实现温度的测量。
一般情况下，集成温度传感器主要采用PN结温度特性或者热敏电阻方式实现温度的测量。对于PN结温度特性的温度传感器，在不同的温度下，PN结两端的电压会随温度变化而变化。由于这种温度传感器采用的电路非常简单，使得它由于响应快速、即插即用以及价格低廉的特点广泛应用于各个领域。
除了以上两种方式外，集成温度传感器还可以采用热导率方式实现温度的测量。热导率是介质对热量传递的能力，其值是介质本身的属性。当热敏体与介质接触时，根据热传递学的原理，介质内部的温度分布也就被测量出来。这种温度传感器的特点是相对较为稳定和精确，还可采用多级测量或旁路发射方式提高精度。
温度传感器工作原理
温度传感器工作原理 温度传感器temperature transducer，利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器（RTD）和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 1.热电偶的工作原理当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a)所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势，此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势，热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势差△V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图2-1(b)所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B为负极。实验表明，当△V 很小时，△V与△T成正比关系。定义△V对△T的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度
温度传感器工作原理与类型
温度传感器工作原理与类型 前言:温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 一、温度传感器热电偶的应用原理 温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2800℃(如钨-铼)。 ③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．温度传感器热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。 2．温度传感器热电偶的种类及结构形成 (1)温度传感器热电偶的种类 常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。所谓标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化温度传感器热电偶我国从1988年1月1日起，温度传感器热电偶
温度传感器原理
温度传感器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段： 1.传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间转换。 2.模拟集成温度传感器/控制器。 3.智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。 温度传感器的分类 温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。 接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡，这是的示值即为被测对象的温度。这种测温方法精度比较高，并可测量物体内部的温度分布。但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。 非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。常用的是辐射热交换原理。此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测量温度场的温度分布，但受环境的影响比较大。 温度传感器的发展 1.传统的分立式温度传感器——热电偶传感器 热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-50~1600℃进行连续测量,特殊的热电偶如金铁——镍铬，最低可测到-269℃，钨——铼最高可达2800℃。 2.模拟集成温度传感器 集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。 模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。 2．1光纤传感器 光纤式测温原理 光纤测温技术可分为两类:一是利用辐射式测量原理,光纤作为传输光通量的导体,配合光敏
实验6----集成温度传感器测温特性试验
实验七集成温度传感器测温特性试验 一、实验类型：验证性实验。 二、实验目的 了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。 三、实验原理 集成温度传感器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上面，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于-50℃—+120℃之间温度的测量。集成温度传感器有电压型和电流型两种。电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源。因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰。具有很好的线性特性。本实验采用的是AD590集成温度传感器，其输出电流与绝度温度（T）成正比，他的灵敏度为1μA/K，所以只要串联一只取样电阻R（1K）即可实现电流1μA到电压1mV的转换组成最基本的绝对温度T的测量电路（1mV/K）。AD590工作电源为DC+4V—+30V，它具有良好的互换性和线性。如图7-1为ADA590测温特性试验原理图。 图7-1 集成温度传感器AD590测温特性实验原理 绝对温度（T）是国际实用温标也成为绝对温标，用符号T表示，单位是K（开尔文）开氏温度和摄氏度的分度值相同，即温度间隔1K等于1℃。绝对温度T与摄氏温度t的关系是：T=273.16+t，显然，绝对零点即为摄氏零下273.16摄氏度。 四、实验要求 建立集成温度传感器AD590测温特性实验电路，记录数据，绘制曲线，并进行分析。 五、实验仪器设备 主机箱中的智能调节器单元、电压表、转速调节0—24V电源、±2V—±10V（步进可调）直流稳压电源；温度源、Pt100热电阻（温度源温度控制传感器）、集成温度传感器AD590；温度传感器实验模板。 六、预习要求 实验前学生必须自学有关仪器设备的使用方法及工作原理，明确实验内容及实验目的，须持实验预习报告后，方可进入实验室进行实验。 七、实验步骤 1、测量室温值t0：将主机箱±2V~±10V（步进可调）直流稳压电源调节到±4V档，将电压表量程开关切换到2V档。注意集成温度传感器AD590放在桌面上，不要用手抓捏测温。 2、接线：把传感器AD590的两个接线端分别接在温度传感器的线圈两端，正极接的
温度传感器原理
当温度发生改变时，电阻、电容、电压等性质都会发生变化。而温度传感器就是利用这些物理特性来测量温度的一种装置。下面，我将从原理、制作工艺、应用领域、类型等方面来详细介绍温度传感器。 温度传感器可分为热敏电阻、热电偶、热电阻、半导体和红外辐射式等几种类型。其中最广泛应用的是热敏电阻和热电偶。热敏电阻是指在一定的温度范围内其电阻值随着环境温度的变化而发生相应变化的电阻元件，在使用过程中需要精确校准。热电偶是由不同材料的导线焊接在一起形成的，两端开路，当两端温度不同时，形成热电势，电热偶技术通过对电热偶的运用达到了测量目的。 一、温度传感器的原理主要包括以下几个方面： 1.传感器与温度传感器转换模块：传感器与传感器转换芯片将温度转换为电流信号，并将电流信号转换回电压信号。 2.温度测量传感器：温度传感器将传感器测量到的温度信号与计算机或设备中的电子控制器上的数字模拟信号进行比较，根据比较结果进行计算。 3.温度控制模块：温度控制系统通过对传感器测量的温度信号进行处理，计算出传感器的输出温度，并通过控制器控制输出信号的输出，实现对温度测量的自动控制。 4.温度数据采集模块：通过对温度传感器采集的信号进行数据处理，对温度数据
进行存储和分析，并输出到计算机或其他设备上，实现温度监测和控制。 5.温度精度控制模块:对温度传感器测量的信号进行分析，对输入温度信号进行精度控制，确保输出温度的准确性和可靠性。 二、制作工艺 热敏电阻和热电偶的制作工艺有所不同。热敏电阻的制作步骤大致如下：首先选择一种温度敏感系数较高的材料作为感温元件，并在其表面涂以一层薄膜来保护它，在一定的条件下对感温元件进行烧制，成型后再通过充填环氧树脂等方法将其固定安装。而热电偶的制作则主要依靠于焊接工艺，先选择好合适的导体材料和绝缘材料，然后通过不同的焊接方式来将它们连结在一起，从而完成对热电势的测量。 三、应用领域 温度传感器广泛应用于各个行业中，例如医学、冶金、机械制造、食品、农业等领域。在医学上，温度传感器可以用于测量人体体温。同时，它还可以用于炉温监测、车载控制系统中的检测和控制、农业生产过程中的温度控制等方面。 四、热敏电阻类温度传感器 热敏电阻是指通过材料内部的电阻随温度变化的特性，实现检测并转换成电信号的一种温度传感器。热敏电阻类温度传感器测量精度较高，但相对于其他类型的温度传感器而言成本较高。
集成温度传感器AD590测温实验
吉林大学 仪器科学与电气工程学院 本科生实验报告 实验项目:集成温度传感器AD590测温实验 实验学生: 学 号: 实验日期: 实验地点:
一、实验目的 了解集成温度传感器AD590工作原理及其性能和用法 二、实验所用仪器设备 加热器、AD590、可调直流稳压电源、-15V稳压电源、F/V表、主、副电源、水银温度计。 三、实验原理 AD590是电流输出型集成温度传感器,当温度为25℃时,其输出稳恒电流298.3uA/℃,随着温度的升高或降低以 1 uA/℃增减其输出电流,AD590最佳线性测温范围为-55℃-150℃,工作电压为4V-30V,精度高,性能稳定,价格低,寿命长,可实现长距离测量。 四、实验步骤 1、了解集成温度传感器AD590符号及管脚定义。 2、将F/V表切换开关置2V档,直流稳压电源切换开关至±6V,然后 开启主副电源,将差动放大器的输出端调零,再调W2旋钮是滑动端电压为273.2mv,然后关闭主副电源 3、按下图连接,开启主副电源,将AD590放到加热器上,在调整差 动放大器增益旋钮,使AD590在室温25℃时,F/V表显示为250mV
4、按上图连线,将-15V电源接入加热器,观察电压表读数变化规 律。并将从室温起每变化3℃记录一次数据填入下表。 25 28 31 34 37 40 43 46 温度 (℃) 249 250 251 254 257 265 270 274 电压 (mV) 五、实验结果分析 误差主要来源于水银温度测量精度不够高,但不可忽略的是实验读数误差也是一个重要的因素,另外还应考虑放大器的失调电压、失调电流。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理 DS18B20是一种数字温度传感器，广泛应用于各种温度测量和控制系统中。它采用一线式总线通信协议，具有高精度、低功耗和可靠性高等特点。下面将详细介绍DS18B20的工作原理。 1. 传感器结构 DS18B20由温度传感器、数字转换器和总线控制电路组成。温度传感器采用微处理器技术，内部集成了温度传感器、模数转换器和数字信号处理电路。总线控制电路负责与主控设备进行通信，并提供传感器的供电。 2. 温度测量原理 DS18B20采用基于半导体的温度传感器，利用温度对半导体材料电阻值的影响来测量温度。具体来说，DS18B20内部有一个温度传感器，该传感器由一对电阻组成，其中一个电阻是一个恒流源，另一个电阻是一个PTAT（Proportional to Absolute Temperature）电阻。 当温度升高时，PTAT电阻的电阻值也会升高，而恒流源电阻的电阻值保持不变。通过测量这两个电阻之间的电压差，可以计算出温度值。DS18B20的内部电路会将这个电压差转换为数字信号，然后通过总线传输给主控设备。 3. 一线式总线通信协议 DS18B20采用一线式总线通信协议进行与主控设备的通信。这种通信方式只需要一根信号线，可以同时传输数据和供电。主控设备通过发送特定的命令和参数来读取传感器的温度值。 在通信过程中，主控设备会发送复位脉冲，然后传感器会发送存在脉冲作为应答。接着，主控设备发送读取温度命令，传感器会将温度值转换为数字信号，并通过总线传输给主控设备。主控设备通过读取总线上的数字信号来获取温度值。
4. 精度和分辨率 DS18B20具有高精度和可调节的分辨率。其温度测量精度可以达到±0.5℃，分 辨率可以调节为9位、10位、11位或12位。分辨率越高，温度测量的精度越高， 但传输的数据量也越大。 5. 供电方式 DS18B20可以通过总线线路从主控设备获取供电，也可以通过外部供电。当通过总线供电时，传感器会利用总线上的电能进行工作；当通过外部供电时，传感器可以提供更大的测量范围和更快的响应速度。 总结： DS18B20是一种数字温度传感器，采用基于半导体的温度传感器原理进行温度测量。它通过一线式总线通信协议与主控设备进行通信，并提供高精度、低功耗和可靠性高等特点。DS18B20的工作原理包括温度测量原理、一线式总线通信协议、精度和分辨率、以及供电方式等。它在各种温度测量和控制系统中有广泛应用，例如室内温度监测、气象观测、工业自动化等领域。
温度传感器原理及热敏电阻NTC温度常数β值计算温度
温度传感器原理 温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．温度传感器热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图2-1-1所示。当导体A 和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。 2．温度传感器热电偶的种类及结构形成 （1）温度传感器热电偶的种类 常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。所调用标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化温度传感器热电偶我国从1988年1月1日起，温度传感器热电偶和温度传感器热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化温度传感器热电偶为我国统一设计型温度传感器热电偶。 (2)温度传感器热电偶的结构形式为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ①组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3．温度传感器热电偶冷端的温度补偿 由于温度传感器热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都
温度传感器工作原理
温度传感器工作原理 温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器（RTD）和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势，此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势，热电偶
测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△V，其极性和大小与回路中的热电势一致。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验说明，当△V很小时，△V与△T成正比关系。定义△V对△T的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 目前，国际电工委员会（IEC）推荐了8种类型的热电偶作为标准化热电偶，即为T型、E型、J型、K型、N型、B型、R型和S型。 2、热电阻的工作原理 导体的电阻值随温度变化而改变，通过测量其阻值推算出被测物体的温度，利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器，这种传感器主要用于-200—500℃温度范围内的温度测量。纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有以下特性：①电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。 ②电阻率高，热容量小，反应速度快。 ③材料的复现性和工艺性好，价格低。 ④在测温范围内化学物理特性稳定。 目前，在工业中应用最广的铂和铜，并已制作成标准测温热电阻 3、红外温度传感器 在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部
(完整版)温度传感器的工作原理与分类
温度传感器的工作原理与分类 一、温度传感器传感器热电偶热电偶的应用原理 温度传感器温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。②测量范围广.常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃(如钨—铼)。③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．温度传感器热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。 2．温度传感器热电偶的种类及结构形成 （1)温度传感器热电偶的种类 常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类.所谓标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化温度传感器热电偶我国从1988年1月1日起,温度传感器热电偶和温度传感器热电阻热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化温度传感器热电偶为我国统一设计型温度传感器热电偶。 (2）温度传感器热电偶的结构形式 为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ① 组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③ 补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠; ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3．温度传感器热电偶冷端的温度补偿 由于温度传感器热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料,降低成本，通常采用补偿导线把温度传感器热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上.必须指出，温度传感器热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使温度传感器热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0＆ne；0℃时对测温的影响.在使用温度传感器热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与温度传感器热电偶连接端的温度不能超过100℃。 一、温度传感器热电偶的应用原理 温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一.其优点是： ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响. ②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从—50~+1600℃均可边续测量,某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨—铼). ③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便. 1．温度传感器热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的. 2．温度传感器热电偶的种类及结构形成 (1）温度传感器热电偶的种类 常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。所谓标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化温度传感
温度传感器原理
温度传感器原理 一、温度传感器原理 1、基础原理 温度传感器是利用物理原理转换温度变化为电信号的传感器，是法 拉第发现的电热效应的理论基础，温度传感器根据物理特性来变化电 极间的流动，电流的大小可按照特定的关系和温度变化情况来变化， 最后形成温度信号，实现温度对电信号的转换。 2、分类 温度传感器主要可以分为热电偶、热电阻、可变电阻和晶体管等四类。 （1）热电偶根据其金属铜和铂的热电特性来变化，标准的热偶有J、K、N、R、E、T、B等二个电极，可以在-200摄氏度左右实现可靠测量。 （2）热电阻也是利用该金属对温度变化的热电特性来变换电流，一 般采用铂电阻、镍铬电阻、流体温度传感器，热电阻主要通过改变电 阻值来进行温度测量。 （3）可变电阻也根据物体温度变化特性实现温度测量，主要包括温 度传感器和温控电阻，可变电阻可以利用热效应实现对温度的调节， 比如将温度与它的阻值呈现正相关，当温度升高时，阻值也会降低， 使电路流过电流增大，反之则减小。 （4）晶体管利用双极型晶体管的参数随温度的变化变化，焊接于硅
片之上的双极型晶体管，利用双极型晶体管的参数随温度的变化变化，实现温度测量。 二、工作原理 1、热电偶原理： 热电偶利用特定的金属材料电阻温度变化的原理，利用金属导热 能力差的原理，针对低温下使用热电偶可以实现负温度测量，它包含 两个传感元件在一起，前面插入被测物体，就可以测量物体温度，利 用少量的电流流入热电偶的一端，检测另一端的电动势的变化，根据 尼克定律，热电偶两端的电动势之比等于电阻之比，就可以实现对温 度的测量。 2、热电阻原理： 热电阻主要利用金属电阻对温度变化的特性，即电阻值随着温度的 变化而变化，高温时电阻值减小，低温电阻值升高，可以再结合内部 的电路设计，将温度变化转化为模拟量输出，形成电信号，从而实现 温度测量。 3、可变电阻原理： 可变电阻元件包含一个电阻变阻器，温度传感器和温控电阻，它们 都是利用物体温度变化特性实现温度测量，比如温度与它的阻值呈现 正相关，当温度升高时，阻值也会降低，使电路流过电流增大，反之 则减小，结合适当的电路，可把阻值转换为模拟量，输出电信号，从 而可以实现温度测量。
温度传感器工作原理
接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。 温度传感器 这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。按照温度传感器输出信号的模式，可大致划分为三大类：数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器。进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、可作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。 温度传感器- 接触式温度传感器 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。
温度计 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。 温度传感器- 非接触式温度传感器 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温
温度传感器原理
一、温度传感器热电阻的应用原理 温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 1．温度传感器热电阻测温原理及材料 温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。 2．温度传感器热电阻的结构 （1）精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点见表2-1-11。从温度传感器热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的，因此，温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制，有关具体内容参见本篇第三章第一节. （2）铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，如图2-1-7所示，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型温度传感器热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。 （3）端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般
轴向温度传感器热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 （4）隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 3．温度传感器热电阻测温系统的组成 温度传感器热电阻测温系统一般由温度传感器热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： ①温度传感器热电阻和显示仪表的分度号必须一致 ②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。具体内容参见本篇第三章。 （2）铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，如图2-1-7所示，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。与普通型温度传感器热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小； ②机械性能好、耐振，抗冲击，③能弯曲，便于安装④使用寿命长。（3）端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 （4）隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断
温度传感器测温实验
温度传感器实验 A 温度源的温度控制调节实验 一、实验目的 了解温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程，为以后实验打下基础。 二、基本原理 当温度源的温度发生变化时温度源中的Pt100热电阻(温度传感器的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻——电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID 运算输出可控硅触发信号(加热或继电器触发信号(冷却，使温度源的温度趋近温度设定值。温度控制原理框图如图3-1所示。 图3-1温度控制原理框图 三、需用器件、单元与软件：主机箱、温度源、Pt100温度传感器、温度控制仪器软件。
1. 主机箱 提供高稳定的±15V 、±5V 、＋5V 、±2V~±10V （步进可调）、＋2V~＋24V （连续可调）直流稳压电源；直流恒流源0.6mA~20mA可调；音频信号源（音频振荡器）1KHz~10KHz（连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz~30Hz（连续可调）；气压源0~20KPa（可调）；温度（转速）智能调节仪（开关置内为温度调节、置外为转速调节）；计算机通信口；主机箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表；漏电保护开关等。其中，直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机一下才能恢复正常工作。 2. 温度源 温度源是一个小铁箱子，内部装有加热器和冷却风扇；加热器上有二个测温孔，加热器的电源引线与外壳插座(外壳背面装有保险丝座和加热电源插座相连；冷却风扇电源为+24V DC ，它的电源引线与外壳正面实验插孔相连。温度源外壳正面装有电源开关、指示灯和冷却风扇电源+24V DC 插孔；顶面有二个温度传感器的引入孔，它们与内部加热器的测温孔相对，其中一个为控制加热器加热的传感器Pt100的插孔，另一个是温度实验传感器的插孔； 背面有保险丝座和加热器电源插座。使用时将电源开关打开(Ｏ为关，-为开。 温度源提供温度范围：0~200℃。 四、实验步骤 1. 实验接线 （1）在未通电的情况下，按图3-2 所示接线。检查接线无误后，合上主机箱的总电源。
温度传感器工作原理
温度传感器工作原理 1.引脚★ ●GND接地。 ●DQ为数字信号输入\输出端。 ●VDD为外接电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 2.与单片机的连接方式★ 单线数字温度传感器DS18B20与单片机连接电路非常简单，引脚1接地（GND），引脚3（VCC）接电源+5V，引脚2（DQ）接单片机输入\输出一个端口，电压+5V和信号线（DQ）之间接有一个4.7k的电阻。 由于每片DS18B20含有唯一的串行数据口，所以在一条总线上可以挂接多个DS18B20芯片。 外部供电方式单点测温电路如图★ 外部供电方式多点测温电路如图★ 3.DS18B20的性能特点 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下： ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。 ●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能。 ●不需要外部器件。 ●在寄生电源方式下可由数据线供电，电压范围为3.0~5.5V。 ●零待机功耗。 ●温度以9~12位数字量读出 ●用户可定义的非易失性温度报警设置。 ●报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。 4.内部结构 .DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图★ 64位ＲＯＭ的位结构如图★◆。开始８位是产品类型的编号；接着是每个器件的唯一序号，共有４８位；最后８位是前面５６位的ＣＲＣ检验码，这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。非易失性温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入用户报警上下 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。 高速暂存RAM的结构为9字节的存储器，结构如图★。前2字节包含测得的温度信息。第3和4字节是TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5字节为配置寄存器，其内容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转化为相应精度的数值。该字节各位的定义如图★，其中，低5位一直为1；TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，在DS18B20出厂时，该位被设置为0，用户不要去改动；R0和R1决定温度转化的精度位数，即用来设置分辨率，其定义方法见表★ 高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节是前面所有8字