行業(yè)知識 | 工業(yè)生產(chǎn)中常用的溫度傳感器是如何運作的？

溫度作為國際單位制的七個基本量之一，是工業(yè)現(xiàn)場一種需要重點監(jiān)控的參數(shù)。

在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度傳感器常用于監(jiān)測機器和設備的溫度，以確保它們在正常工作范圍內(nèi)運行。那么，工業(yè)溫度傳感器有哪些呢？小明今天就來給大家科普一下~

溫度傳感器（Temperature Sensor）是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多，按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，目前工業(yè)上常用的溫度傳感器有四類，分別為熱電偶、熱電阻RTD、熱敏電阻及集成電路溫度傳感器。

熱電偶

測量范圍廣、性價比高

熱電偶（thermocouple）是把兩種不同材料的金屬(金屬A和金屬B)的一端連接起來，當熱電偶一端受熱時，熱電偶電路中就有電勢差?？捎脺y量的電勢差來計算溫度。如下圖：

它是溫度測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各種大氣環(huán)境，而且結(jié)實、價低，無需供電，也是最便宜的。

熱電偶型溫度傳感器具有量程大、成本低、響應速度快、耐久性好等特點，被廣泛的應用于工業(yè)現(xiàn)場的溫度測量。不過，它們也存在著輸出電壓小、容易遭受來自導線環(huán)路的噪聲影響以及漂移較高的缺陷。

簡而言之，熱電偶是最簡單和最通用的溫度傳感器，但它并不適合高精度的的測量和應用。

熱電阻RTD

最穩(wěn)定精確

RTD通常由鉑制成，所以RTD也叫鉑電阻，也有部分是由鎳或銅制成的，電阻隨溫度而變化，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。RTD可以采用許多不同的形狀，例如繞線，薄膜等。

RTD是最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器，它的線性度優(yōu)于熱偶和熱敏電阻。

因此RTD最適合對精度有嚴格要求的應用領(lǐng)域。

熱敏電阻

尺寸小巧，響應快

熱敏電阻通常由陶瓷材料制成，例如鍍在玻璃中的鎳、錳或鈷的氧化物，這使得它們很容易損壞。原理是金屬隨著溫度變化，其電阻值也發(fā)生變化，對于不同金屬來說，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。

熱敏電阻因為采用的是半導體，所以大多是負溫度系統(tǒng)，即阻值隨溫度增加而降低，而溫度小的變化會造成大的阻值改變，因此它是最靈敏的溫度傳感器。

但熱敏電阻線性度極差，表現(xiàn)出高度非線性電阻-溫度曲線。熱敏電阻體積非常小，對溫度變化的響應快，對自熱誤差極為敏感，精度較高，但需要使用電流源，測溫范圍較小，價格也較高。

集成IC

IC型溫度傳感器（溫度集成電路）是一種數(shù)字溫度傳感器，它有非常線性的電壓 ∕ 電流—溫度關(guān)系。

集成的溫度傳感器可以輕松解決-55至200oC溫度范圍內(nèi)的大部分溫度感測難題。因為溫度IC需要有外電源，所以通常嵌入在電路中，而不用于獨立探測。

使用IC傳感器有許多好處，包括：功耗低；可提供小型封裝產(chǎn)品（有些尺寸小到0.8mm×0.8mm）；還可在某些應用中實現(xiàn)低器件成本。此外，由于IC傳感器在生產(chǎn)測試過程中都經(jīng)過校準，因此沒有必要進一步校準，使用起來非常便捷。它們通常用于健身跟蹤應用、可佩戴式產(chǎn)品、計算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車應用。