溫度傳感器工作原理

1.溫度傳感器工作原理 --簡介

　　溫度傳(chuán)感器 temperature transducer，利用物質各種物(wù)理性質随溫度變化(huà)的規律把(bǎ)溫度轉換爲可用輸出信号。溫度傳感器(qì)是溫度測量儀表的核心部分，品種(zhǒng)繁多。按測量方(fāng)式可分爲接觸式和非接觸式(shì)兩大類，按照傳感器材料(liào)及電子元件特性分(fèn)爲熱電阻和熱電偶兩類。現代的溫(wēn)度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它(tā)廣泛應用(yòng)在生産實踐的各(gè)個(gè)領域中，也爲我們的生活提供了無數的便利和功能(néng)。

2.溫度傳感器工作原理 --分類

　　溫(wēn)度傳感器有(yǒu)四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫(wēn)度傳感器。IC溫度傳感器又包括(kuò)模拟輸出和數字輸出兩種類(lèi)型。

　　接下來小編會大家一一介紹一下這幾類(lèi)溫度傳(chuán)感器是如何工作的，有興(xìng)趣(qù)的童鞋們快來(lái)學習一下(xià)

3. --熱電偶(ǒu)

　　兩種不(bú)同導體或半導體的組合稱爲(wèi)熱電偶。熱(rè)電偶(ǒu)的熱電勢EAB(T，T0)是由接觸電勢和溫差電勢合成的(de)。接觸電勢(shì)是指兩種不(bú)同的導(dǎo)體或半導體在接觸處産生的電勢，此(cǐ)電(diàn)勢與兩種導體或半導體的性質及(jí)在接觸點(diǎn)的溫度(dù)有關。

　　當有兩(liǎng)種不(bú)同的導體和半導(dǎo)體(tǐ)A和B組成一個回路，其兩端(duān)相互連接時，隻要兩結點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度爲T，稱爲工(gōng)作(zuò)端或熱端，另一端溫度爲TO，稱爲自(zì)由端，則回路(lù)中就有(yǒu)電流，即回路中存在的電動勢稱(chēng)爲熱電動勢。這種由于溫度(dù)不同而産生電動勢的現(xiàn)象稱爲塞貝克效應(yīng)。

4.--紅外溫度傳感器

　　在自然界中,當物體的溫度高于零度時，由于它内(nèi)部熱運動的存在(zài),就會不斷地向四周輻射電(diàn)磁波，其中就包含了波(bō)段位于0.75～100μm 的紅外線，紅(hóng)外溫度傳(chuán)感器就是利用(yòng)這一(yī)原理制作(zuò)而成的。

　　SMTIR9901/02是一款現在市場上應(yīng)用比較廣的紅外傳感器，它是基于熱電(diàn)堆的矽基紅外傳感器(qì)。大量的熱電偶堆集在底層的矽基上，底層(céng)上的高溫接點和低溫接點通過一(yī)層極(jí)薄的薄膜隔離它們的熱量(liàng)，高(gāo)溫接點上面的黑色吸收層将入射(shè)的放射線轉化爲熱能，由熱電效應可知，輸出電壓與放射線是成比例(lì)的，通常熱電堆是使用BiSb和NiCr作爲熱(rè)電偶。

5.--模(mó)拟溫度傳感器

　　AD590是一款電流輸出型溫度(dù)傳感器(qì)，供電電壓範圍爲3~30V，輸出電流223μA~423μA，靈敏度爲(wèi)1μA/℃。當在電路中串接采樣電阻R時，R兩端的電壓可作爲輸出電壓。R的阻值不能取得太大，以保證AD590兩端(duān)電壓不(bú)低于3V。AD590輸出電流信号傳輸距離可達到1km以上。作爲一種高阻電流(liú)源，zui高可達20MΩ，所以(yǐ)它不必考慮選擇開關或CMOS多(duō)路轉換器所引入(rù)的附加電阻造成的誤(wù)差。适用于多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。

6.--數字式溫度傳(chuán)感器

　　它采用矽工藝生産的數(shù)字式溫度傳感器，其采用PTAT結構，這種半導體結構具(jù)有的，與溫度相關的良好輸出特(tè)性。PTAT的輸出通過占空比(bǐ)比較器調(diào)制成數字信号(hào)，占空比與溫度的關系如下式(shì)：DC=0.32+0.0047*t，t爲攝氏度。輸出數字信号故與微處理器MCU兼容，通過處理器(qì)的高頻采樣可算出輸出電壓方(fāng)波信号的占空比，即可得到溫度。該款溫(wēn)度傳感器因其特(tè)殊工藝，分辨率優于0.005K。測(cè)量溫度範圍-45到130℃，故廣泛被(bèi)用于高精度場(chǎng)合。