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

一熱電偶

　　熱電偶屬于溫度測量中的接觸式測量，是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件。主要特點(diǎn)是測溫范圍寬、性能比較穩(wěn)定，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號，便于自動(dòng)控制與集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電勢，將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生熱電勢，該熱電勢由溫差電勢和接觸電勢組成。溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度，所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同。接觸電勢是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí)，因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散，當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。熱電偶的測溫范圍在-270℃～1800℃。

二熱電阻

　　熱電阻同樣屬于溫度測量中的接觸式測量，它是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化，因此只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測量出溫度。工業(yè)上常用的熱電阻一般采用PT100、PT1000，熱電阻適用于溫度較低但是線性度要求較高的場合，測量溫度在-200℃～800℃。熱電阻測量中不能測量瞬時(shí)溫度變化，并且需要激勵(lì)電源。

　　工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果有較大的影響。目前熱電阻的引線主要有三種方式：

　　(1)二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式，這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合。

　　(2)三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的。

　　(3)四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。

三熱敏電阻

　　熱敏電阻是熱電阻的一種，但是熱敏電阻都是半導(dǎo)體電阻，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體熱電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍，能夠檢測出10-6℃的溫度變化，熱敏電阻測溫范圍在-55℃～315℃。按溫度特性熱敏電阻可分為兩類，隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。

　　(1)正溫度系數(shù)熱敏電阻以鈦酸鋇(BaTio3)為基本材料，再摻入適量的稀土元素，利用陶瓷工藝高溫?zé)Y(jié)而成。正溫度系數(shù)熱敏電阻具有未達(dá)居里點(diǎn)前電阻隨溫度變化非常緩慢，具有恒溫、調(diào)溫和自動(dòng)控溫的功能，只發(fā)熱，不發(fā)紅，無明火，不易燃燒，電壓交、直流3～440V均可，使用壽命長，非常適用于電動(dòng)機(jī)等電器裝置的過熱探測。

　　(2)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是以氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料，采用陶瓷工藝制造而成。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻類型很多，使用區(qū)分低溫(-60～300℃)、中溫(300～600℃)、高溫(>600℃)三種，有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、壽命長、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于需要定點(diǎn)測溫的溫度自動(dòng)控制電路，如冰箱、空調(diào)、溫室等的溫控系統(tǒng)。

四集成溫度傳感器

　　集成溫度傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，把感溫元件、膨脹電路、補(bǔ)償電路等集成在一塊很小芯片上的測溫器件，具有線性好、響應(yīng)快、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，可以有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間慢、熱慣性大、高溫線性度不好的缺陷。

　　集成溫度傳感器按照輸出信號分為數(shù)字式溫度傳感器、邏輯輸出溫度傳感器、模擬式溫度傳感器。數(shù)字式溫度傳感器大多配有總線接口，具有地址和數(shù)據(jù)傳輸功能，克服了模擬信號在長距離傳輸過程中易受干擾、誤差較大的缺陷。邏輯輸出型溫度傳感器在使用時(shí)會設(shè)置溫度范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號，啟動(dòng)或關(guān)閉其它控制設(shè)備。模擬式溫度傳感器分為電流輸出型與電壓輸出型，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、不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡單。

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