温度传感器基本概念
发布时间：2016-07-07 19:01:29 查看次数：1383
温度是表征物体冷热程度的物理量。在人类社会的生产、科研和日常生活中温度的测量都占有重要的地位。温度传感器用于家电产品中的空调、干燥器、电冰箱、微波炉等，还可用来控制汽车发动机如测定水温、吸气温度等，也广泛用于检测化工厂的溶液和气体的温度。但是温度不能直接测量，只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。
用来度量物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
温度传感器有各种类型，根据敏感元件与被测介质接触与否可分为接触式和非接触式两大类。按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。在选择温度传感器时，应考虑到诸多因素，如被测对象的湿度范围、传感器的灵敏度、精度和噪声、响应速度、使用环境、价格等。下面主要对接触式和非接触式传感器进行介绍。
(1)接触式温度传感器
接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。
温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象，则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部月的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻，就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6一300K范围内的温度。
(2)非接触式温度传感器
非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。
最常用的非接触式测温仪表，基于黑体辐射的基本定律称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率，不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中，往往需要利用辐射测温法，来测量或控制某些物体的表面温度，如冶金中的钢带轧制温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜，使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响，能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数，通过仪表时实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。
http://www.wenshiduyi.com温湿度记录仪
用来度量物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
温度传感器有各种类型，根据敏感元件与被测介质接触与否可分为接触式和非接触式两大类。按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。在选择温度传感器时，应考虑到诸多因素，如被测对象的湿度范围、传感器的灵敏度、精度和噪声、响应速度、使用环境、价格等。下面主要对接触式和非接触式传感器进行介绍。
(1)接触式温度传感器
接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。
温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象，则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部月的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻，就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6一300K范围内的温度。
(2)非接触式温度传感器
非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。
最常用的非接触式测温仪表，基于黑体辐射的基本定律称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率，不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中，往往需要利用辐射测温法，来测量或控制某些物体的表面温度，如冶金中的钢带轧制温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜，使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响，能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数，通过仪表时实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。
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