温度传感器的工作原理依据其类型可分为以下几种主要形式:
一、热电阻温度传感器
利用金属或半导体材料的电阻值随温度变化的特性实现测温:
l 金属热电阻(如铂电阻 Pt100、Pt1000):高温下电阻值呈线性增长,稳定性高,适用于工业精密测温。
l 热敏电阻(NTC/PTC):NTC 热敏电阻阻值随温度升高而下降,PTC 则相反;灵敏度高但线性范围较窄,常用于电子设备温控。
二、热电偶传感器
基于塞贝克效应(Seebeck effect):两种不同材质的导体连接成闭合回路时,两端温差会产生热电动势(EMF),通过测量电动势推算温度。
特点:测温范围广(-200℃~2300℃)、耐高温,但需冷端补偿以提高精度。
三、红外温度传感器
通过检测物体表面辐射的红外线能量推算温度,无需直接接触被测物体:
l核心部件:热释电探测器或热电堆,可将红外辐射转换为电信号。
l应用场景:高温物体、快速移动目标或卫生要求严格的场景(如医疗设备)。
四、半导体温度传感器
1、集成温度传感器:将敏感元件与信号处理电路集成于芯片,输出标准化电信号(如电压、电流或数字信号),具有高线性度和快速响应特性。
2、温度二极管/晶体管:利用 PN 结正向压降随温度变化的特性,适用于微功耗场景。
五、其他类型
l双金属片恒温器:通过两种膨胀系数不同的金属在受热时的弯曲形变触发机械开关,常用于温控开关。
l光纤温度传感器:基于光信号受温度调制的原理(如光强、波长或相位变化),抗电磁干扰且适用于恶劣环境。
每种传感器的工作原理均与其物理特性密切相关,实际选择需综合考虑测量范围、精度需求、环境条件及成本因素。
作者: 锦正茂科技, 来源:面包板社区
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