温度传感器原理及其应用
温度传感器概述应用及原理
温度传感器概述应用及原理温度传感器的应用非常广泛。
在工业领域中，温度传感器常用于热处理、制冷、暖通空调、燃气等系统中，以确保设备运行正常和生产过程的控制。
在农业领域中，温度传感器可以用于测量土壤温度、水温和气温等，以帮助农民制定合理的农作计划。
在科学研究中，温度传感器常用于实验室实验中，以监测和控制物体的温度。
在家庭生活中，温度传感器可以用于温度控制器、家用电器中，例如空调、冰箱等。
1.电阻温度传感器（RTD）：RTD基于材料的电阻随温度变化的特性。
常见的材料有铜、镍、铂等。
通过测量电阻的变化，可以推算出温度的变化。
2. 热敏电阻温度传感器（thermistor）：热敏电阻的电阻随温度的变化非常敏感。
常见的热敏电阻材料有氧化物、硅酸盐等。
通过测量热敏电阻的电阻值的变化，可以计算出温度的变化。
3. 热电偶（thermocouple）：热电偶是由两根金属导线组成的，它们的焊接点处形成一个热电势。
当焊接点的温度发生变化时，热电势也会发生变化。
通过测量热电偶之间的热电势差，可以推算出温度的变化。
热电偶具有较宽的测量范围和较高的测量精度，比较适用于高温和充满腐蚀性的环境。
4.光学温度传感器：光学温度传感器利用物体发射的红外辐射来测量温度。
当物体的温度升高时，其发射的红外辐射也增加。
通过测量红外辐射的强度，可以计算出温度的变化。
光学温度传感器无需接触被测物体，因此可以用于高温、难以接触物体的温度测量。
总结起来，温度传感器是一种广泛应用于各个领域的设备，用于测量和控制环境或物体的温度。
它们基于不同的物理原理工作，包括电阻、热敏电阻、热电偶和红外辐射等。
通过测量不同原理的物理量的变化，可以推算出温度的变化。
随着技术的不断发展，温度传感器的精度和可靠性不断提高，将在更多的领域中发挥重要作用。
温度传感器原理与应用
温度传感器原理与应用一、热敏电阻温度传感器原理：热敏电阻是一种灵敏度随温度变化的电阻，常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜、铁氧体等。
其原理是根据材料的电阻随温度的变化来测量温度。
当温度升高时，热敏电阻的电阻值减小，反之则增大。
通过测量电阻的变化，可以得到温度的变化情况。
热敏电阻温度传感器的应用十分广泛，常见的应用场景包括家电、汽车、医疗设备等。
例如，室内恒温器上常用的NTC温度传感器，它可以测量室内的温度，并根据温度的变化来控制空调的开关机，以保持室内的舒适温度。
二、热电偶温度传感器原理：热电偶是利用两种不同金属导体的热电效应来测量温度的装置，常见的热电偶材料有铜/铜镍、铬/铝、铬/铜等。
其原理是根据热电效应，当两个不同材料的接触点处温度不同时，会在金属导体中产生电势差。
通过测量电势差的大小，可以得到温度的变化情况。
热电偶温度传感器具有较宽的测量范围和较高的测量精度，常用于工业领域的温度测量。
例如，高温炉、燃气炉等工业设备上经常使用热电偶来测量温度。
此外，医疗领域中血温测量也常用到热电偶。
三、热电阻温度传感器原理：热电阻是一种温度感应器件，利用电阻材料在温度变化时的电阻变化来测量温度。
常用的材料有铂、镍、铜等。
其中，铂热电阻是最常见和最稳定的热电阻材料之一、其原理是根据金属电阻温度系数的变化来测量温度。
热电阻温度传感器具有高精度和稳定性，广泛应用于科研实验、工业自动化等领域。
例如，实验室中的温度控制、反应釜中的温度监控以及环境监测等都使用了热电阻温度传感器。
总结而言，温度传感器根据不同的原理，如热敏电阻、热电偶和热电阻等，能够测量环境、物体或系统的温度。
其应用范围广泛，包括家电、汽车、医疗设备、工业自动化等领域。
温度传感器的发展为人们提供了更加方便、准确的温度测量手段，推动了科技的进步和人类社会的发展。
温度传感器的应用场景和工作原理
温度传感器的应用场景和工作原理1. 引言温度传感器是一种用于测量环境或物体温度的设备，广泛应用于各个领域中。
本文将介绍温度传感器的应用场景和工作原理。
2. 温度传感器的应用场景以下是温度传感器的一些常见应用场景：•工业自动化：温度传感器在工业自动化过程中起到重要的作用。
它们可以用于监测和控制各种设备和系统的温度，保证其正常运行。
•HVAC系统：温度传感器在供暖、通风和空调系统中被广泛使用。
通过监测环境温度，传感器可以自动调整系统的操作，以提供舒适的室内环境。
•医疗设备：温度传感器在医疗设备中扮演着重要的角色。
例如，在体温计中使用的温度传感器可以精确地测量患者的体温。
•冷链物流：温度传感器在冷链物流过程中非常关键。
它们可以监测冷藏和冷冻货物的温度，确保其在运输和储存过程中的质量和安全。
•环境监测：温度传感器也被广泛应用于环境监测领域。
它们可以用于测量气候、土壤和水体的温度，以便进行环境研究和保护。
3. 温度传感器的工作原理温度传感器的工作原理基于热电效应、电阻变化、半导体和红外技术等。
•热电传感器：利用热电效应，将温度转化为电压信号。
热电传感器由两种不同金属材料组成，当两端温度不均匀时会产生电势差。
根据电势差的大小，可以计算出温度的值。
•电阻温度传感器：电阻温度传感器的原理是利用材料的电阻值随温度的变化而变化。
常见的电阻温度传感器包括铂电阻和热敏电阻。
通过测量电阻的变化，可以确定温度的数值。
•半导体温度传感器：半导体温度传感器使用了半导体材料的电学性质，当材料温度发生变化时，电阻或电压也会相应变化。
这种传感器具有快速响应、高准确性和较小的尺寸等优点。
•红外温度传感器：红外温度传感器通过测量物体辐射出的红外线来确定温度。
它们可以测量无接触物体的温度，适用于一些特殊环境或要求的应用场景。
4. 温度传感器的选择与注意事项在选择温度传感器时，需要考虑以下几个方面：•测量范围：根据实际需求确定传感器的测量范围。
温度传感器的原理和应用实验总结
温度传感器的原理和应用实验总结1. 引言温度传感器是一种常见的用于测量环境或物体温度的设备。
它可以将温度转换为电信号，进而提供给其他设备进行处理和控制。
本文将介绍温度传感器的工作原理，并总结一些常见的实验应用。
2. 温度传感器的工作原理温度传感器的工作原理基于热电效应、电阻变化或半导体温度特性等原理。
以下是几种常见的温度传感器工作原理：2.1 热电温度传感器热电温度传感器基于热电效应，利用不同材料之间的电动势差来测量温度。
常见的热电温度传感器包括热电偶和热电阻。
•热电偶：通过两种不同金属材料的接触，利用金属间的热电效应来生成电信号。
该电信号与温度呈线性关系，可用于测量高温环境。
•热电阻：使用金属、合金或半导体等材料的电阻变化来测量温度。
常见的热电阻包括铂电阻和铜电阻。
2.2 电阻温度传感器电阻温度传感器通过测量电阻值的变化来估计温度。
这种传感器通常使用金属或半导体材料，其电阻值与温度呈线性关系。
常见的电阻温度传感器包括铝电阻和硅电阻。
2.3 半导体温度传感器半导体温度传感器利用半导体材料在不同温度下的电阻变化来测量温度。
它们具有较高的精度和较小的尺寸，广泛应用于汽车、家电和电子设备中。
3. 温度传感器的应用实验温度传感器在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的温度传感器应用实验：3.1 温度监测利用温度传感器监测环境温度的变化。
可以将温度传感器放置在室内或室外，记录温度变化的数据，并进行分析和控制。
3.2 温度控制通过温度传感器控制设备的温度。
例如，将温度传感器与加热元件结合使用，可以实现对恒温箱、电炉等设备温度的控制。
3.3 温度报警当温度超过或低于设定阈值时，温度传感器会触发报警。
这种应用在实验室、仓库、冰箱等场所广泛使用，用于保护物品免受温度变化的影响。
3.4 温度补偿在某些应用中，温度传感器可用于补偿其他传感器测量值的温度误差。
例如，温度传感器可以补偿压力传感器在高温环境下的读数。
3.5 温度检测与追踪利用温度传感器对物体表面温度进行检测和追踪。
温度传感器的应用和原理
温度传感器的应用和原理一、温度传感器的基本原理温度传感器是一种用于测量环境温度的设备。
它通过感知物体的温度变化并将其转换为电信号，从而实现对温度的测量。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻、半导体温度传感器等。
1. 热电偶传感器热电偶传感器是利用两种不同金属导体的热电效应产生的电动势来测量温度的传感器。
当两个接触的金属导体温度不同时，会产生一个温差电动势。
通过测量这个电动势，我们可以计算出温度的变化。
2. 热电阻传感器热电阻传感器是利用电阻材料的温度系数来测量温度变化的传感器。
常见的热电阻材料有铂金、镍铜等。
随着温度的变化，热电阻材料的电阻值也会发生变化。
通过测量电阻的变化，我们可以得知温度的变化。
3. 半导体温度传感器半导体温度传感器是利用半导体材料的电阻与温度之间的关系来测量温度的传感器。
半导体材料的电阻与温度呈非线性关系，因此需要使用转换电路进行校准。
半导体温度传感器具有体积小、响应快、价格低廉等优点，广泛应用于家电、汽车电子等领域。
二、温度传感器的应用1. 工业自动化领域在工业自动化领域，温度传感器被广泛应用于温度监控和控制系统中。
通过实时监测温度变化，可以保证工业生产过程的稳定性和安全性。
温度传感器可以用于监测机器设备的温度，控制冷却设备的运行，避免过热造成的故障。
2. 医疗行业温度传感器在医疗行业中扮演着重要角色。
例如，在体温计中使用的传感器可以精确测量人体的体温，并帮助医生判断病情，进行正确的治疗。
此外，温度传感器还被用于监测医疗设备的工作温度，确保设备安全运行。
3. 环境监测温度传感器广泛应用于环境监测领域。
例如，气象站使用温度传感器测量气温，帮助预测天气变化。
温度传感器还可以用于建筑物的温度监测，帮助调节室内温度，提高能源利用效率。
4. 汽车电子在汽车电子领域，温度传感器被广泛应用于引擎、变速器和制动系统等关键部位。
通过实时监测温度变化，可以避免因温度过高而引起的故障。
温度传感器还可以用于驾驶员座椅的温度调节，提供舒适的驾驶环境。
温度传感器的应用与原理
温度传感器的应用与原理1. 温度传感器的概述温度传感器是一种常见的传感器，用于测量环境或物体的温度。
它在很多领域中都有广泛的应用，比如电子设备、汽车、医疗、工业控制等。
2. 温度传感器的工作原理温度传感器的工作原理主要有两种：热敏电阻和热电偶。
2.1 热敏电阻原理热敏电阻是一种基于材料的电阻随温度变化而变化的传感器。
它的工作原理是利用材料的电阻随温度的变化而发生变化。
常见的热敏电阻有负温度系数热敏电阻（NTC）和正温度系数热敏电阻（PTC）。
2.2 热电偶原理热电偶是一种基于热电效应的传感器。
它的工作原理是两种不同金属接触形成的热电偶回路，当被测温度发生变化时，两种金属的电势差也会随之发生变化。
3. 温度传感器的应用温度传感器在各种应用中都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用：•家电领域：温度传感器用于空调、冰箱、热水器等家电设备中，用于精确测量温度和控制温度。
•汽车领域：温度传感器用于汽车中的温度测量和控制，比如发动机温度、室内温度等。
•医疗领域：温度传感器用于医疗设备中，如体温计、输液泵等。
•工业控制领域：温度传感器用于监测工业流程中的温度，并用于控制和保护。
•环境监测领域：温度传感器用于测量环境中的温度，如气象站、温室等。
4. 温度传感器的选型考虑因素在选择温度传感器时，需要考虑以下因素：•测量范围：根据应用需求选择合适的测量范围，确保温度传感器能够满足需求。
•精度：不同的应用对温度精度要求不同，需要根据实际需求选择合适的精度等级的传感器。
•响应时间：一些应用需要快速响应的温度传感器，需要选择响应时间较短的传感器。
•环境条件：不同的环境条件对温度传感器的要求也不同，比如工业环境需要耐高温、耐腐蚀的传感器。
5. 温度传感器的市场趋势随着物联网和智能化的发展，温度传感器的市场需求也在不断增长。
未来温度传感器将更加追求小型化、低功耗、高精度和多功能化。
同时，无线传输技术的发展也将使得温度传感器的数据采集和监控更加便捷。
简述温度传感器的测温原理及应用
简述温度传感器的测温原理及应用一、温度传感器的测温原理1. 热电测温原理•利用热电效应，将温度转换为电压或电流信号进行测量。
•常见热电测温原理有热电偶和热电阻。
2. 热敏测温原理•利用材料的热敏性质，即温度对电阻或电导率的敏感程度进行测量。
•常见热敏测温原理有热敏电阻和热敏电导。
3. 热电偶测温原理•由两种不同金属/合金所组成，当连接处温度变化时，产生电动势。
•常用的热电偶有K型、J型、T型等。
4. 热电阻测温原理•利用材料的电阻随温度的变化而变化的特性进行测温。
•常见的热电阻有铂电阻、镍电阻等。
二、温度传感器的应用1. 工业自动化•温度传感器广泛应用于工业生产过程中的温度测量与控制。
•可用于测量液体、气体、固体等各种介质的温度。
2. 环境监测•温度传感器可用于室内温度监测、气象站温度测量等环境监测应用。
•可用于建筑物、办公室、仓库等多个场所的温度控制。
3. 医疗领域•医疗设备中常用温度传感器进行体温测量、手术过程中的温度监控等。
•温度传感器还可用于药品储存和运输过程中的温度监测。
4. 农业生产•温度传感器可用于农业生产中的温室控制、水培温度监测等应用。
•可实现对温室内温度的精确控制，提高农产品生产效率。
5. 热风炉控制•温度传感器在热风炉设备中的应用，可用于监测和控制炉内的温度。
•通过温度传感器的测量，可以实现热风炉的稳定运行和节能控制。
6. 汽车工业•温度传感器在汽车工业中的应用，主要用于发动机和冷却系统的温度监测。
•可实现对汽车引擎的温度控制，保证发动机的正常工作和延长寿命。
三、小结温度传感器是一种常见的传感器，根据不同的测温原理可以选择适合的传感器类型。
其应用范围广泛，包括工业自动化、环境监测、医疗领域、农业生产、热风炉控制、汽车工业等。
通过温度传感器的测量和控制，可以提高生产效率、保证安全性，满足不同领域的需求。
温度传感器原理及其应用
温度传感器原理及其应用1.热敏电阻原理（RTD）：热敏电阻是一种电阻，其电阻值随温度变化而变化。
常见的热敏电阻有铂电阻和镍电阻。
根据电阻值的变化，可以计算出物体的温度。
2. 热电偶原理（Thermocouple）：热电偶是由不同金属材料组成的两根导线，当两根导线的连接处存在温差时，会产生一个电动势。
通过测量电动势的大小，可以计算出温度。
3. 热电阻原理（Thermistor）：热电阻是一种温度敏感材料，由于材料的特性，电阻值会随温度的变化而变化。
通过测量电阻值的变化，可以计算出温度。
4.红外线传感器原理：红外线传感器利用物体发射的红外辐射来测量温度。
物体温度越高，发射的红外线辐射越强。
红外线传感器通过测量红外线的强度来计算出温度。
1.工业领域：温度传感器在工业过程中起着重要的作用，可以监测机器设备的温度变化，以及生产线上的温度控制。
例如，在石化工业中，温度传感器可以用于监测反应器的温度，确保反应过程的安全和有效进行。
2.环境监测：温度传感器也被广泛应用于环境监测中，例如天气预报、气象学研究等。
通过测量室内外的温度，可以提供准确的气候信息，对农业、气象预测等方面具有重要意义。
3.家电领域：温度传感器也应用于各种家电设备中，例如空调、冰箱、洗衣机等。
通过监测室内温度和物品的温度，可以自动调节设备的工作模式，提高能耗效率。
4.医疗行业：温度传感器在医疗设备中也有广泛应用，例如体温计、病房温度监测等。
通过监测人体温度，可以及时发现疾病或感染，并进行相应的治疗。
总之，温度传感器是一种能够测量物体温度的设备，其原理多样化，应用场景广泛。
通过准确测量温度，可以实现温度控制、环境监测、能耗优化等目的，为人们的生活和生产提供了实质性的帮助。
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▪ 9.1.1 温度传感器的类型和特点 ➢ 温度传感器的分类如图9-1所示。
图9-1 温度传感器的分类
▪ 9.1.1 温度传感器的类型和特点
➢ 常用材料温度传感器的类型、测温范围和特点如表9-1 所示。
▪ 9.1.2 温度传感器的应用
➢ 温度传感器应用极其广泛，家用的空调系统、冰箱、电 饭煲、电风扇等产品都要用到温度传感器，工业上也广 泛使用温度传感器，汽车上也用到温度传感器，另外航 空、海洋开发、生物制药都需要温度传感器。例如：
▪ 汽车空调、冰箱、冷柜、饮水机、咖啡机及恒温等场合 也经常使用。
➢ 1.热电阻的连接法
• 在实际使用时，金属热电阻的连接方法不同，其测量精 度也不同，最常用的测量电路的电桥电路，可采用三线 或四线电桥连接法。三线法如图9-7所示。
➢ 1.热电阻的连接法
• 最常用的测量电路的电桥电路，可采用三线或四线电桥 连接法。三线法如图9-7所示。
➢ 热电阻也可以是一层薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷 在陶瓷类材料基底上，占用体积很小，如图9-5所示。
图9-4 金属热电阻结构图
图9-5 薄膜金属热电阻结构图
▪ 9.2.2 金属热电阻的工作原理
➢ 热电阻是利用物质的变化特性制成的，将温度的变化量 变换成与之有一定关系的电阻值的变化量，通过对电阻 值的测量实现对温度的测量。目前应用较多的热电阻材 料有铂和铜以及铁、镍等。
图9-17 热敏电阻测量单点温度原理图
➢ 3.CPU温度检测 ➢ 电脑在使用过程中，当CPU工作繁忙的时候，CPU温
度往往升高，若不加处理，会造成CPU的烧毁，在 CPU插槽中，用热敏电阻测温，然后通过相关电路进 行处理，实施保护。如图9-18所示。
图9-18 用热敏电阻实现过热保护原理图
➢ 4. 电视或电脑显像管消磁 ➢ 显像管对磁场比较敏感，稍微使用不当都会使屏幕出
➢ ③ 可实现多传感器多参数复合测量，扩大了检测与 适用范围。智能传感器很容易实现多个信号的测量与 运算。
9.2 金属热电阻
利用导体或半导体的电阻率随温度变化的特性制成 的传感器叫做热电阻式传感器，它主要用于对温度 和与温度有关的参量进行检测。
测温范围主要在中、低温区域（ 200C ~ 650C ）。
现色纯不良现象。故需在其内部设置自动消磁电路。 ➢ 每开启一次主电源，自动消磁电路就会工作一次，可
消除地磁及周围磁场对显像管荧光色纯的影响。原理 如图9-19所示。
图9-19 用热敏电阻对显像管消磁原理图
➢ 5.单相异步电动机起动 ➢ 对于启动时需要较大功率，运动时功率又较小的这类
单相电动机（冰箱压缩机、空调机等），往往采用启 动后将启动绕组通过离心开关将其断开。 ➢ 如采用PTC热敏电阻作为启动线圈自动通断的无触点 开关时，则效果更好，寿命更长。如图9-20所示。
• 为了高精度地测量温度，可将电阻测量仪设计成如图 9-8所示的四线制测量电路。测量电路如图9-8所示。
图 9-7 热电阻的三线制接法原理图
图9-8 热电阻的四线制接法原理图
➢ 2. Pt100三线法性测量电路 • 如图9-9所示，铂热电阻的三线制测温原理。三线制测
温电路可以巧妙地克服电阻随温度的变化而对整个电路 产生的影响，它适合于远距离的测量。
➢ 热敏电阻一般做成二端器件，但也有做成三端或四端器 件的。二端和三端器件为直热式，即热敏电阻直接由连 接的电路中获得功率。四端器件则为旁热式。
➢ 根据不同的使用要求，可以把热敏电阻做成不同的形状 和结构，其典型结构如图9-13所示。
图9-13 热敏电阻器的结构形式
➢ 根据不同的使用要求，可以把热敏电阻做成不同的形状 和结构，图9-14为热敏电阻外观图。
➢ 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向数字式、 由集成化向智能化、网络化的方向发展。
➢3.智能温度传感器
• 所谓智能传感器是指具有信息检测、信息处理、信息 记忆、逻辑思维和判断功能的传感器，它不仅具有传 统传感器的所有功能，而且还具有数据处理、故障诊 断、非线性处理、自校正、自调整以及人机通讯等许 多功能。如图9-2所示为智能温度传感器的发展。
▪ 9.1.3 温度传感器的发展
➢ 1. 传统的分立式温度传感器
• 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的转换。
➢ 2.模拟集成温度传感器
• 模拟集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的， 模拟集成温度传感器的优点是功能单一（仅测量温 度）、测量误差小、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、控温，不 需进行非线性校准，外围电路简单。
在高温方面，也出现了多种用于1000C ~ 1300C
的电阻温度传感器。其测温元件可分为金属热电阻 和半导体热敏电阻两大类。
▪ 9.2.1 金属热电阻的结构
➢ 热电阻是由电阻体、保护套和接线盒等主要部件组成， 电阻体是热电阻的最主要部分。虽然各种金属材料的电 阻率均随温度变化，但作为热电阻的材料，则要求：
➢ 4. AD22055集成温度调理电路 • 调理电路采用了AD22055型桥式传感器信号放大器，
该放大器放大增益通过外部电子进行调整，具有增益误 差和温度漂移补偿功能，内部有瞬变过电压保护电路和 射频干扰滤波器，适合工业现场使用，如图9-11所示
图9-11 AD22055型桥式传感器信号放大器应用
➢ Intel公司在其Pentium处理器中集成了一个远程二极管 温度传感器，能更直接测到CPU核心的温度变化，通过 一根引线接出，由外部传感器芯片处理，在温度过热时， 便自动降低CPU主频或加大风扇功率。
➢ 利用温度采集器对居民家中环境进行温度采样，并记录 到数据库中作为收费依据，对于闲置和不需供热的房间 自动关闭，并采用了计算机远程管理技术，实现了家庭 供热系统的自动化。
➢ 热电阻的结构形式可根据实际使用制作成各种形状，如 图9-3所示为金属热电阻的外形与样式。
➢ 它们通常是根据它的部件组成，将双线电阻丝绕在用石 英、云母陶瓷和塑料等材料制成的骨架上，可以测量的 200C ~ 500C 温度。
图9-3 金属热电阻的外形与样式
▪ 9.2.1 金属热电阻的结构
➢ 金属热电阻保护套主要有玻璃、陶瓷或金属等类型，主 要防止有害气体腐蚀，防止氧化（尤其是铜热电阻）， 水分侵入会造成漏电，影响阻值。如图9-4所示。
➢ 测温的方法很多，仅从测量体与被测介质接触与否 来分，有接触式测温和非接触测温两大类。
➢ 接触式测温是基于热平衡原理，测温敏感元件与被 测介质接触，在足够长的时间内，使两者处于同一 热平衡状态，具有同一温度，如汞温度计、热电偶 温度计等。
➢ 非接触式测温是利用物质的热辐射原理，测温敏感 元件不与被测介质接触，而通过接收被测物体发出 辐射来判断温度，如辐射温度计、红外温度计等。
✓ 铟电阻：用高纯度的铟丝绕成电阻，可在室温至4.2K温 度范围内使用。
✓ 锰电阻：在2~63K温度范围内，电阻随温度变化大， 灵敏度高。缺点是材料脆，难拉成丝。
✓ 碳电阻：适合用液氦温域（ 4.2K ）的温度测量，价廉， 对磁场不敏感，但热稳定较差。
▪ 9.2.3金属热电阻的应用电路
▪ 金属热电阻广泛的应用在缸体、油管、水管、纺机、空 调、热水器等狭小空间工业设备测温和控制。
第9章 温度传感器原理及其应用
▪ 9.1 概述 ▪ 9.2 金属热电阻 ▪ 9.3 热敏电阻 ▪ 9.4 热电偶 ▪ 9.5 红外传感器 ▪ 9.6 集成温度传感器
9.1 概述
▪ 9.1.1 温度传感器的类型和特点
➢ 温度是一个重要的物理量，它反映了物体冷热的程 度，与自然界中的各种物理量和化学过程相联系。
9.3 热敏电阻
▪ 9.3.1 热敏电阻的结构 ➢ 热敏电阻是由一些金属氧化物的粉末（Nio、Mno、
Cuo、Tio等），按一定比例混合烧结而成的半导体。 通过不同的材质组合，能得到热敏电阻不同的电阻 值及不同的温度特性。 ➢ 热敏电阻主要由热敏探头1、引线2、壳体3等构成， 如图9-12所示。
图9-12 热敏电阻器的结构及符号
➢ 1.铂热电阻
• 按IEC标准，铂电阻的测温范围为 200C ~ 650C。铂电 阻的阻值与温度之间的关系，即特性方程如下：
▪ 9.2.2 金属热电阻的工作原理 ➢ 2.铜热电阻 • 在测量精度不太高，测量范围不大的情况下，可以采用
铜电阻代替铂电阻，铜热电阻灵敏度比铂电阻高，价格 便宜，也能达到精度要求。如图9-6所示。
➢ 1.NTC热敏电阻实现单点温度控制电路：单点温度控制 是常见的温度控制形式，如图9-16所示。
➢ 1.NTC热敏电阻实现单点温度控制电路如图9-16所示。
图9-16 热敏电阻单点温度控制原理图
➢ 2.PTC热名电阻组成的测温电路 ➢ 0C ~ 100C 的测温电路是应用广泛的电路之一，实现
的形式也是多种多样，图9-17是采用正温度系数的热 敏电阻组成的电路。
• 负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴和氧化铝等 金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺造成而成。
• 这些金属氧化物材料都具有半导体性质、有灵敏度高、 稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点，广泛应用 于需要定点测温的自动控制电路中，如冰箱、空调等。
➢ 2. 正温度系数热敏电阻PTC的温度特性
• 正温度系数热敏电阻是以钛酸钡为基本材料，再掺入 适量的稀土元素，利用陶瓷工艺高温烧结而成。
图9-14 热敏电阻外观图
▪ 9.3.2 热敏电阻的温度特性 ➢ 热敏电阻按其物理特性分为三大特性，即：负温度系
数热敏电阻NTC、正温度系数热敏电阻PTC和临界温度 系数热敏电阻CTR。如图9-15所示为温度特性曲线。
图9-15 热敏电阻阻值温度特性曲线
▪ 9.3.2 热敏电阻的温度特性
➢ 1. 负温度系数热敏电阻NTC的温度特性：