1、溫度傳感器的種類有哪些？

1、熱電偶傳感器

熱電偶是一種感溫元件，是一種儀表。它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)，回路中就會有電流通過，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢——熱電動(dòng)勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)（Seebeckeffect）。

2、熱敏電阻傳感器

熱敏電阻傳感器主要元件是熱敏電阻，當(dāng)熱敏材料周圍有熱輻射時(shí)，它就會吸收輻射熱，產(chǎn)生溫度升高，引起材料的阻值發(fā)生變化。

3、電阻溫度檢測器（RTD）

RTD通常用鉑金、銅或鎳。這幾種金屬的電阻-溫度關(guān)系如圖所示，它們的溫度系數(shù)較大，隨溫度變化響應(yīng)快，能夠抵抗熱疲勞，而且易于加工制造成為精密的線圈。

RTD是目前最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器。它的線性度優(yōu)于熱電偶和熱敏電阻。但RTD也是響應(yīng)速度較慢而且價(jià)格比較貴的溫度傳感器。因此RTD最適合對精度有嚴(yán)格要求，而速度和價(jià)格不太關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域。

4、IC溫度傳感器

（1）模擬集成溫度傳感器

集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。模擬集成溫度傳感器是在20世紀(jì)80年代問世的，它是將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一（僅測量溫度）、測溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等，適合遠(yuǎn)距離測溫、控測，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡單。

（2）數(shù)字輸出傳感器

數(shù)字溫度傳感器是在20世紀(jì)90年代中期問世的。它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測試技術(shù)（ATE）的結(jié)晶。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器（或寄存器）和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器（CPU）、隨機(jī)存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。智能溫度傳感器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器（MCU）;并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)測試功能的，其智能化和諧也取決于軟件的開發(fā)水平。

溫度傳感器的選用注意

1、被測對象的溫度是否需記錄、報(bào)警和自動(dòng)控制，是否需要遠(yuǎn)距離測量和傳送；

2、測溫范圍的大小和精度要求；

3、測溫元件大小是否適當(dāng)；

4、在被測對象溫度隨時(shí)間變化的場合，測溫元件的滯后能否適應(yīng)測溫要求；

5、被測對象的環(huán)境條件對測溫元件是否有損害；

6、價(jià)格如保，使用是否方便。

2、感溫頭的種類

大分類是接觸式，接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。

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

一、室溫管溫傳感器：室溫傳感器用于測量室內(nèi)和室外的環(huán)境溫度，管溫傳感器用于測量蒸發(fā)器和冷凝器的管壁溫度。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同，但溫度特性基本一致。

二、排氣溫度傳感器：排氣溫度傳感器用于測量壓縮機(jī)頂部的排氣溫度，常數(shù)B值為3950K±3%，基準(zhǔn)電阻為90℃對應(yīng)電阻5KΩ±3%。

三、模塊溫度傳感器：模塊溫度傳感器用于測量變頻模塊（IGBT或IPM）的溫度，目前用的感溫頭的型號是602F-3500F，基準(zhǔn)電阻為25℃ 對應(yīng)電阻6KΩ±1%。

幾個(gè)典型溫度的對應(yīng)阻值分別是：-10℃→（25.897—28.623）KΩ，0℃→（16.3248— 17.7164）KΩ;50℃→（2.3262—2.5153）KΩ;90℃→（0.6671—0.7565）KΩ。

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)勢稱為熱電動(dòng)勢。

這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(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，通過測量其阻值推算出被測物體的溫度，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零度時(shí)，由于它內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)的存在,就會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。

3、汽車進(jìn)氣溫度傳感器的類型是什么

溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器（RTD)和IC溫度傳感器。

進(jìn)氣溫度傳感器是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻阻值減小，當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻阻值增大，隨著電路中電阻的變化，導(dǎo)致電壓的變化，從而產(chǎn)生不同的電壓信號。

完成控制系統(tǒng)的自動(dòng)操作。在冷車時(shí)，進(jìn)氣溫度傳感器的信號與發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器信號基本相同，在熱車時(shí)，其信號電壓大約是水溫傳感器的2~3倍。

翼片式：翼片式空氣流量傳感器屬于體積流量型，該傳感器結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但由于其運(yùn)動(dòng)件翼片占據(jù)進(jìn)氣道的大量面積，從而降低了進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)性，增大了進(jìn)氣阻力，故現(xiàn)在已經(jīng)較少使用。

卡門漩渦式：卡門漩渦式空氣流量傳感器屬于體積流量型，在豐田、三菱汽車上應(yīng)用較多。該傳感器具有體積小、重量輕、無磨損、進(jìn)氣道簡單、進(jìn)氣阻力小、檢測精度高、響應(yīng)較快等特點(diǎn)，但成本較高，多用于高檔轎車上。

熱線式：熱線式空氣流量傳感器屬于質(zhì)量流量型，可以直接檢測進(jìn)氣空氣的質(zhì)量流量，不需要對進(jìn)氣溫度與大氣壓力進(jìn)行修正。由于該傳感器沒有運(yùn)動(dòng)件，進(jìn)氣阻力小、響應(yīng)特性較好，可正確檢測出急減速時(shí)空氣的進(jìn)氣量，故應(yīng)用較廣泛。

4、溫度傳感器分類

一、按測量方式可分為非接觸式和接觸式兩大類：

1、非接觸式溫度傳感器

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

非接觸測溫優(yōu)點(diǎn)：測量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對最高可測溫度原則上沒有限制。對于1800℃以上的高溫，主要采用非接觸測溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測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。

最常用的非接觸式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測溫度才是真實(shí)溫度。

在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測量是相當(dāng)困難的。對于固體表面溫度自動(dòng)測量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對實(shí)測溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測表面的真實(shí)溫度。

最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中ε為材料表面發(fā)射率，ρ為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。

2、接觸式溫度傳感器

接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。

溫度計(jì)通過傳導(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對象的溫度。一般測量精度較高。在一定的測溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差，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。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。

隨著低溫技術(shù)在國防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉取５蜏販囟扔?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測量1.6～300K范圍內(nèi)的溫度。

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。