不同類型溫度傳感器的工作原理

1、熱電偶傳感器的工作原理

當有兩種不同的導體和半導體A和B組成一個回路,其兩端相互連接時,只要兩結點處的溫度不同,一端溫度為T,稱為工作端或熱端,另一端溫度為TO,稱為自由端或冷端,則回路中就有電流產生,即回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由于溫度不同而產生電動勢的現象稱為塞貝克效應。與塞貝克有關的效應有兩個:其一,當有電流流過兩個不同導體的連接處時,此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向),稱為珀爾帖效應;其二,當有電流流過存在溫度梯度的導體時,導體吸收或放出熱量(取決于電流相對于溫度梯度的方向),稱為湯姆遜效應。兩種不同導體或半導體的組合稱為熱電偶。

 

2、電阻傳感器工作原理

導體的電阻值隨溫度變化而改變,通過測量其阻值推算出被測物體的溫度,利用此原理構成的傳感器就是電阻溫度傳感器,這種傳感器主要用于-200—500℃溫度范圍內的溫度測量。純金屬是熱電阻的主要制造材料,熱電阻的材料應具有以下特性:

 

(1)、電阻溫度系數要大而且穩定,電阻值與溫度之間應具有良好的線性關系。

 

(2)、電阻率高,熱容量小,反應速度快。

 

(3)、材料的復現性和工藝性好,價格低。

 

(4)、在測溫范圍內化學物理特性穩定。

 

目前,在工業中應用最廣的鉑和銅,并已制作成標準測溫熱電阻。

 

3、紅外溫度傳感器

在自然界中,當物體的溫度高于絕對零度時,由于它內部熱運動的存在,就會不斷地向四周輻射電磁波,其中就包含了波段位于0.75~100μm的紅外線,紅外溫度傳感器就是利用這一原理制作而成的。

 

 

4、數字式溫度傳感器

它采用硅工藝生產的數字式溫度傳感器,其采用PTAT結構,這種半導體結構具有精確的,與溫度相關的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調制成數字信號,占空比與溫度的關系如下式:DC=0.32+0.0047*t,t為攝氏度。輸出數字信號故與微處理器MCU兼容,通過處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號的占空比,即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝,分辨率優于0.005K。

 

 

5、邏輯輸出型溫度傳感器

設定一個溫度范圍,一旦溫度超出所規定的范圍,則發出報警信號,啟動或關閉風扇、空調、加熱器或其它控制設備,此時可選用邏輯輸出式溫度傳感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。

 

 

6、模擬溫度傳感器

常見的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型。


轉自:互聯網

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