溫度傳感器的工作原理依據(jù)其類型可分為以下幾種主要形式:
一、熱電阻溫度傳感器
利用金屬或半導體材料的電阻值隨溫度變化的特性實現(xiàn)測溫:
l ?金屬熱電阻?(如鉑電阻 Pt100、Pt1000):高溫下電阻值呈線性增長,穩(wěn)定性高,適用于工業(yè)精密測溫。
l ?熱敏電阻?(NTC/PTC):NTC 熱敏電阻阻值隨溫度升高而下降,PTC 則相反;靈敏度高但線性范圍較窄,常用于電子設備溫控。
二、熱電偶傳感器
基于?塞貝克效應?(Seebeck effect):兩種不同材質(zhì)的導體連接成閉合回路時,兩端溫差會產(chǎn)生熱電動勢(EMF),通過測量電動勢推算溫度。
?特點?:測溫范圍廣(-200℃~2300℃)、耐高溫,但需冷端補償以提高精度。
三、紅外溫度傳感器
通過檢測物體表面輻射的?紅外線能量?推算溫度,無需直接接觸被測物體:
l核心部件?:熱釋電探測器或熱電堆,可將紅外輻射轉(zhuǎn)換為電信號。
l應用場景?:高溫物體、快速移動目標或衛(wèi)生要求嚴格的場景(如醫(yī)療設備)。
四、半導體溫度傳感器
1、?集成溫度傳感器?:將敏感元件與信號處理電路集成于芯片,輸出標準化電信號(如電壓、電流或數(shù)字信號),具有高線性度和快速響應特性。
2、?溫度二極管/晶體管?:利用 PN 結(jié)正向壓降隨溫度變化的特性,適用于微功耗場景。
五、其他類型
l雙金屬片恒溫器?:通過兩種膨脹系數(shù)不同的金屬在受熱時的彎曲形變觸發(fā)機械開關,常用于溫控開關。
l光纖溫度傳感器?:基于光信號受溫度調(diào)制的原理(如光強、波長或相位變化),抗電磁干擾且適用于惡劣環(huán)境。
每種傳感器的工作原理均與其物理特性密切相關,實際選擇需綜合考慮測量范圍、精度需求、環(huán)境條件及成本因素。