1、傳感器的定義和組成

傳感器是一種設(shè)備、模塊或子系統(tǒng)，其目的是檢測(cè)環(huán)境中的事件或變化，并將信息發(fā)送給其他電子設(shè)備，通常是計(jì)算機(jī)處理器。

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來(lái)。

通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

2、如何選用傳感器

美食傳感器是一種應(yīng)用非常廣泛的檢測(cè)裝置，傳感器種類有很多，我們生活中常見的傳感器類型有溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、電流傳感器等，不同類型的傳感器有不同的技術(shù)原理，當(dāng)然它們的功能和應(yīng)用領(lǐng)域也有會(huì)所差異，但是總的來(lái)說(shuō)，所有傳感器的組成部分都是相似的，它們都包括敏感元件、傳感元件、信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路和輔助電源等基本構(gòu)件。傳感器如何選型？傳感器怎么用？和Maigoo小編一起來(lái)了解一下吧。

傳感器是什么國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87《傳感器通用術(shù)語(yǔ)》對(duì)傳感器的定義為：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。即，傳感器是能夠完成一定精確程度檢測(cè)的測(cè)量裝置。

傳感器原理傳感器工作原理十分簡(jiǎn)單，通過(guò)測(cè)量接受輸入量之后，然后轉(zhuǎn)化為輸出量。其中，輸入量可以是物理量、化學(xué)量、生物量等，輸出量主要是電物理量，用于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等。

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是非電學(xué)量（角度、速度、濕度、溫度等）在經(jīng)過(guò)傳感器的檢測(cè)之后，轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，從而方便進(jìn)行測(cè)量、傳輸和數(shù)據(jù)處理。

傳感器的組成傳感器組成一般由敏感元件、傳感元件、信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路三部分組成，有時(shí)還需外加輔助電源提供轉(zhuǎn)換能量。詳細(xì)>>

傳感器有哪些類型根據(jù)輸入物理量分類：位移傳感器、壓力傳感器、速度傳感器溫度傳感器及氣敏傳感器等。

根據(jù)工作原理分類：電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、電勢(shì)式傳感器等。

根據(jù)輸出信號(hào)的性質(zhì)分類：模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。

根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理分類：有源傳感器和無(wú)源傳感器。詳細(xì)>>

傳感器技術(shù)的功能傳感器的主要功能就是“感”和“傳”，通過(guò)傳感器，可以拓展對(duì)外界的感知能力，所以傳感器的功能也經(jīng)常與人體的五大感覺器官相比擬：光敏傳感器（視覺）；聲敏傳感器（聽覺）；氣敏傳感器（嗅覺）；化學(xué)傳感器（味覺）；壓敏、溫敏、流體傳感器（觸覺）。

傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，不僅在工業(yè)生產(chǎn)得到廣泛應(yīng)用，而且在環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等行業(yè)都有傳感器的身影，可以說(shuō)現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，離不開傳感器。

身邊常見的傳感器有遙控器、照相機(jī)、多用電表等。詳細(xì)>>

傳感器的選擇與使用傳感器如何選型1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境選擇

在進(jìn)行測(cè)量工作之前，首先要對(duì)被測(cè)量的物體和測(cè)量時(shí)的環(huán)境進(jìn)行了解，因?yàn)椴煌谋粶y(cè)物體、檢測(cè)環(huán)境都會(huì)影響到傳感器型號(hào)的選擇。

2、根據(jù)傳感器靈敏度選擇

一般來(lái)說(shuō)，傳感器的靈敏度是越高越好的，與此同時(shí)，傳感器的信噪比也應(yīng)當(dāng)較高，這樣才能盡量減少?gòu)耐饨缫氲母蓴_信號(hào)。

3、根據(jù)傳感器的精度選擇

精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，但是精度越高的傳感器價(jià)格也會(huì)越貴，所以不必選擇過(guò)高精度的傳感器，滿足測(cè)量系統(tǒng)的總體要求即可。

4、根據(jù)傳感器的線性范圍選擇

靈敏度保持在定值的情況下，傳感器的線性范圍越大，量程也就越大，測(cè)量精度也就更準(zhǔn)。

5、根據(jù)傳感器的穩(wěn)定性選擇

具有良好的穩(wěn)定性的傳感器，才能有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，使用壽命延長(zhǎng)的同時(shí)，也大大減小了測(cè)量時(shí)的難度。

6、根據(jù)頻率響應(yīng)特性選擇

傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了它測(cè)量的頻率范圍，傳感器的頻率響應(yīng)越高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就越寬。

傳感器怎么用不同種類的傳感器使用方法各有差異，接下來(lái)Maigoo小編簡(jiǎn)單介紹幾種常用的傳感器使用方法：

1、振動(dòng)傳感器

傳感器探頭接觸被測(cè)物體，當(dāng)模塊有震動(dòng)時(shí)，電流輸出為低電平。

2、土壤濕度傳感器

將傳感器插在土壤里，然后導(dǎo)通兩邊的電路，當(dāng)傳感器檢測(cè)到水的時(shí)候，電流輸出為低電平。

3、觸摸傳感器

當(dāng)傳感器上的圓圈檢測(cè)到有觸摸時(shí)，電流輸出為高電平。

傳感器使用注意事項(xiàng)使用傳感器時(shí)要注意傳感器不能裝在陽(yáng)光直射或溫度過(guò)高處；傳感器的連接導(dǎo)線不能和電力線、動(dòng)力線使用同一配線管或者配線槽；傳感器接通電源后要等待一定的時(shí)間才能進(jìn)行檢測(cè)，否則數(shù)據(jù)檢測(cè)出來(lái)差異會(huì)比較大。

傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)的傳感器技術(shù)將會(huì)朝著高精度、小型化、集成化、數(shù)字化、智能化、新型化的趨勢(shì)發(fā)展，不僅會(huì)涌現(xiàn)越來(lái)越多物性型傳感器，而且化學(xué)傳感器、采用了新工藝的傳感器開發(fā)也會(huì)越來(lái)越實(shí)用。

3、氣壓傳感器種類_不同種類不同作用

大家可能會(huì)對(duì)氣壓傳感器這個(gè)詞有些陌生，我們可以從字面上去理解，既然是氣壓傳感器說(shuō)明它是根據(jù)氣壓的高低來(lái)控制傳感器傳出信息的，這個(gè)傳感器的種類有很多，不僅僅只有氣壓傳感器，還有光線傳感器，聲動(dòng)傳感器等等一系列的傳感器。這些傳感器利用的原理都是大同小異的，不僅科學(xué)原理先進(jìn)而且設(shè)計(jì)巧妙，氣壓傳感器也是分種類的，接下來(lái)小兔為您介紹它的分類。

氣壓傳感器的分類

目前對(duì)傳感器尚無(wú)一個(gè)統(tǒng)一的分類方法，但比較常用的有如下三種：

1、按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器

2、按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。

3、按傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量(“1”和"0”或“開”和“關(guān)”)的開關(guān)型傳感器;輸出為模擬型傳感器;輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。

關(guān)于傳感器的分類：

1.按被測(cè)物理量分：如：力，壓力，位移，溫度，角度傳感器等;

2.按照傳感器的工作原理分：如：應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等;

3.按照傳感器轉(zhuǎn)換能量的方式分：(1)能量轉(zhuǎn)換型：如：壓電式、熱電偶、光電式傳感器等;(2)能量控制型：如：電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等;

4.按照傳感器工作機(jī)理分：(1)結(jié)構(gòu)型：如：電感式、電容式傳感器等;(2)物性型：如：壓電式、光電式、各種半導(dǎo)體式傳感器等;

5.按照傳感器輸出信號(hào)的形式分：(1)模擬式：傳感器輸出為模擬電壓量;(2)數(shù)字式：傳感器輸出為數(shù)字量，如：編碼器式傳感器。

傳感器的靜態(tài)特性

傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來(lái)描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。

傳感器的動(dòng)態(tài)特性

所謂動(dòng)態(tài)特性，是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。五、傳感器的線性度通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。

在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線;或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。六、傳感器的靈敏度靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。

例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

傳感器的分辨力

分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。也就是說(shuō)，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。

電阻式傳感器

電阻式傳感器是將被測(cè)量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。

電阻應(yīng)變式傳感器

傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。

壓阻式傳感器

壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視，尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。

熱電阻傳感器

熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測(cè)量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。

傳感器的遲滯特性

遲滯特性表征傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減小)行程間輸出-一輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。遲滯可由傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。

氣壓傳感器多種多樣，種類不同而且有些形狀也不同，為了方便應(yīng)用于實(shí)踐，會(huì)根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)改變傳感器的形狀和大小，它應(yīng)用于很多行業(yè)，包括我們現(xiàn)在使用的蘋果手機(jī)里也有應(yīng)用，現(xiàn)在只要是智能手機(jī)里基本上都有應(yīng)用，只是氣壓傳感器應(yīng)用于蘋果手機(jī)比我們的國(guó)產(chǎn)智能機(jī)晚早一點(diǎn)。小兔將氣壓傳感器的種類也講完了，大家都記住了嗎?

4、溫度傳感器的四種類型及原理

溫度傳感器的四種類型及原理

溫度傳感器的四種類型及原理，傳感器也慢慢的在發(fā)展與完善，它具有一定的轉(zhuǎn)換能量的作用，在各行各業(yè)我們其實(shí)都能看到傳感器的身影，那么下面為大家分享溫度傳感器的四種類型及原理。

溫度傳感器的四種類型及原理1

1、接觸式溫度傳感器

接觸式溫度傳感器的檢測(cè)元件與被測(cè)對(duì)象之間可以良好的接觸。它通過(guò)傳導(dǎo)或者對(duì)流使之達(dá)到熱平衡狀態(tài),從而使溫度計(jì)的顯示數(shù)值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。

2、非接觸式溫度傳感器

非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸,這種傳感器一般用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速的對(duì)象的表面溫度,也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。

3、熱電阻溫度傳感器

熱電阻溫度傳感器是利用導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的電阻值隨其溫度變化而變化的原理進(jìn)行測(cè)溫的一種傳感器。對(duì)于不同導(dǎo)體(半導(dǎo)體)來(lái)說(shuō),溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號(hào)。

4、熱電偶傳感器

熱電偶是由兩種不同成份的導(dǎo)體接合而成的回路,當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng),這種電動(dòng)勢(shì)叫熱電勢(shì)。其中,直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做測(cè)量端,另一端叫做補(bǔ)償端;

補(bǔ)償端與顯示儀表連接,顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)。不同材質(zhì)制作出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也不相同。制作熱電偶的金屬材料必須具有很好的延展性,所以熱電偶測(cè)溫元件具有極快的響應(yīng)速度,可以測(cè)量溫度快速變化的過(guò)程

溫度傳感器的四種類型及原理2

1、熱電偶的工作原理

當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體 A 和 B 組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為 T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為 TO，稱為 自由端(也稱參考端)或冷端，則回路中就有電流產(chǎn)生，如圖 2-1(a)所示，即回路中存在的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電動(dòng)勢(shì)。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為塞 貝克效應(yīng)。

與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個(gè)：其一，當(dāng)有電流流過(guò)兩個(gè)不同導(dǎo)體的連 接處時(shí)，此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)，稱為珀?duì)柼?yīng)；其二， 當(dāng)有電流流過(guò)存在溫度梯度的導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體吸收或放出熱量(取決于電流相對(duì)于 溫度梯度的方向)，稱為湯姆遜效應(yīng)。

兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。熱電偶的熱電勢(shì) EAB(T，T0)是由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)合成的。接觸電勢(shì)是指兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在接觸處產(chǎn)生的電勢(shì)，此電勢(shì)與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì) 及在接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)。

溫差電勢(shì)是指同一導(dǎo)體或半導(dǎo)體在溫度不同的兩端產(chǎn)生 的電勢(shì)，此電勢(shì)只與導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、截面大小、沿其長(zhǎng)度方向的溫度分布無(wú)關(guān)。無(wú)論接觸電勢(shì)或溫差電勢(shì)都是由于集 中于接觸處端點(diǎn)的電子數(shù)不同而產(chǎn)生的電勢(shì)，熱電偶測(cè)量的熱電勢(shì)是二者的合成。

當(dāng)回路斷開時(shí)，在斷開處 a，b 之間便有一電動(dòng)勢(shì)差△V，其極性和大小與回路中的熱電勢(shì)一致，如圖 2-1(b)所示。并規(guī)定在冷端，當(dāng)電流由 A 流向 B 時(shí)，稱 A 為正極，B 為負(fù)極。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)△V 很小時(shí)，△V 與△T 成正比關(guān)系。定義△V 對(duì)△T 的微分熱電勢(shì)為熱電勢(shì)率，又稱塞貝克系數(shù)。塞貝克系數(shù)的符號(hào)和大小取決于組成熱電偶的兩種導(dǎo)體的熱電特性和結(jié)點(diǎn)的溫度差。

目前，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）推薦了 8 種類型的熱電偶作為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，即為 T 型、E 型、J 型、K 型、N 型、B 型、R 型和 S 型。

2、熱電阻的工作原理

導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變，通過(guò)測(cè)量其阻值推算出被測(cè)物體的`溫度，利用此原理構(gòu)成的傳感器就是電阻溫度傳感器，這種傳感器主要用于-200—500℃溫度范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。

純金屬是熱電阻的主要制造材料，熱電阻的材料應(yīng)具有以下特性：①電阻溫度系數(shù)要大而且穩(wěn)定，電阻值與溫度之間應(yīng)具有良好的線性關(guān)系。②電阻率高，熱容量小，反應(yīng)速度快。③材料的復(fù)現(xiàn)性和工藝性好，價(jià)格低。④在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)物理特性穩(wěn)定。目前，在工業(yè)中應(yīng)用最廣的鉑和銅，并已制作成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫?zé)犭娮琛?/span>

3、紅外溫度傳感器

在自然界中,當(dāng)物體的溫度高于絕對(duì)零度時(shí)，由于它內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)的存在,就會(huì)不斷地向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位于 0、75～100μm 的紅外線，紅外溫度傳感器就是利用這一原理制作而成的。

SMTIR9901/02 是荷蘭 Smartec Company 生產(chǎn)的一款現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣的紅外傳感器，它是基于熱電堆的硅基紅外傳感器。大量的熱電偶堆集在底層的硅基上，底層上的高溫接點(diǎn)和低溫接點(diǎn)通過(guò)一層極薄的薄膜隔離它們的熱量，高溫接點(diǎn)上面的黑色吸收層將入射的放射線轉(zhuǎn)化為熱能，由熱電效應(yīng)可知，輸出電壓與放射線是成比例的， 通常熱電堆是使用 BiSb 和 NiCr 作為熱電偶。此外，

SMT9902sil 內(nèi)部嵌入以 Ni1000 溫度傳感器和一小視角的硅濾片，使得測(cè)量溫度更加的準(zhǔn)確。因?yàn)榧t外輻射特性與溫度相關(guān)，可以使用不同的濾鏡來(lái)測(cè)量不同的溫度范圍。成熟的半導(dǎo)體工藝是產(chǎn)品小型化，低成本化。為了滿足某些應(yīng)用，紅外傳感器開口視角可以設(shè)計(jì)成小至 7°。

4、模擬溫度傳感器

常見的模擬溫度傳感器有 LM3911、LM335、LM45、AD22103 電壓輸出型、AD590 電流輸出型。

AD590 是美國(guó)模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器，供電電壓范圍為 3~30V， 輸出電流 223μA（-50℃）~423μA（+150℃），靈敏度為 1μA/℃。當(dāng)在電路中串接采樣電阻 R 時(shí)，R 兩端的電壓可作為輸出電壓。

注意 R 的阻值不能取得太大， 以保證AD590 兩端電壓不低于 3V。AD590 輸出電流信號(hào)傳輸距離可達(dá)到 1km 以上。作為一種高阻電流源，最高可達(dá) 20MΩ，所以它不必考慮選擇開關(guān)或 CMOS 多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點(diǎn)溫度測(cè)量和遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量的控制。

5、邏輯輸出型溫度傳感器

設(shè)定一個(gè)溫度范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)備，此時(shí)可選用邏輯輸出式溫度傳感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510 是其典型代表。

LM56 是 NS 公司生產(chǎn)的高精度低壓溫度開關(guān)，內(nèi)置 1、25V 參考電壓輸出端。最大只能帶 50μA 的負(fù)載。電源電壓從 2、7~10V，工作電流最大 230μA，內(nèi)置傳感器的靈敏度為 6、2mV/℃，傳感器輸出電壓為 6、2mV/℃×T+395mV。

6、數(shù)字式溫度傳感器

它采用硅工藝生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器，其采用 PTAT 結(jié)構(gòu)，這種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有精確的，與溫度相關(guān)的良好輸出特性。PTAT 的輸出通過(guò)占空比比較器調(diào)制成數(shù)字信號(hào)，占空比與溫度的關(guān)系如下式：DC=0、32+0、0047*t，t 為攝氏度。

輸出數(shù)字信號(hào)故與微處理器 MCU 兼容，通過(guò)處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號(hào)的占空比，即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝，分辨率優(yōu)于 0、005K。測(cè)量溫度范圍-45 到 130℃，故廣泛被用于高精度場(chǎng)合。

溫度傳感器的四種類型及原理3

一、溫度傳感器有哪幾種

溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。

（一）按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。

1、接觸式

接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。

溫度計(jì)通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。

常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。

2、非接觸式

它的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。

最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。輻射測(cè)溫法包括亮度法、輻射法和比色法。

非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒有限制。對(duì)于1800℃以上的高溫，主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測(cè)溫逐漸由可見光向紅外線擴(kuò)展，700℃以下直至常溫都已采用，且分辨率很高。

（二）按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。

1、熱電阻

熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料，大多為負(fù)溫度系數(shù)，即阻值隨溫度增加而降低。

溫度變化會(huì)造成大的阻值改變，因此它是最靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差，并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。

熱敏電阻還有其自身的測(cè)量技巧。熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn)，它能很快穩(wěn)定，不會(huì)造成熱負(fù)載。不過(guò)也因此很不結(jié)實(shí)，大電流會(huì)造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件，任何電流源都會(huì)在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中，將導(dǎo)致永久性的損壞。

2、熱電偶

熱電偶是溫度測(cè)量中最常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境，而且結(jié)實(shí)、價(jià)低，無(wú)需供電，也是最 便宜的。電偶是最簡(jiǎn)單和最通用的溫度傳感器，但熱電偶并不適合高精度的的測(cè)量和應(yīng)用。

二、各種溫度傳感器工作原理

1、熱電偶傳感器工作原理

當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為TO，稱為自由端或冷端，則回路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電動(dòng)勢(shì)。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。

與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個(gè)，其一，當(dāng)有電流流過(guò)兩個(gè)不同導(dǎo)體的連接處時(shí)，此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)。稱為珀?duì)柼?yīng)。其二，當(dāng)有電流流過(guò)存在溫度梯度的導(dǎo)體時(shí)。導(dǎo)體吸收或放出熱量(取決于電流相對(duì)于溫度梯度的方向)，稱為湯姆遜效應(yīng)，兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。

2、電阻傳感器工作原理

導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變，通過(guò)測(cè)量其阻值推算出被測(cè)物體的溫度，利用此原理構(gòu)成的傳感器就是電阻溫度傳感器，這種傳感器主要用于-200—500℃溫度范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。純金屬是熱電阻的主要制造材料，熱電阻的材料應(yīng)具有以下特性：

(1)、電阻溫度系數(shù)要大而且穩(wěn)定，電阻值與溫度之間應(yīng)具有良好的線性關(guān)系。

(2)、電阻率高，熱容量小，反應(yīng)速度快。

(3)、材料的復(fù)現(xiàn)性和工藝性好，價(jià)格低。

(4)、在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)物理特性穩(wěn)定。

目前，在工業(yè)中應(yīng)用最廣的鉑和銅，并已制作成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫?zé)犭娮琛?/span>

3、紅外溫度傳感器原理

在自然界中，當(dāng)物體的溫度高于絕對(duì)零度時(shí)，由于它內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)的存在，就會(huì)不斷地向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位于0、75～100μm的紅外線，紅外溫度傳感器就是利用這一原理制作而成的。