温度感测器( 五 )

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温度感测器（图13）主要用途温度是表征物体冷热程度的物理量，是工农业生产过程中一个很重要而普遍的测量参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性，温度感测器的数量在各种感测器中居首位，约占50% 。温度感测器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度感测器的材料相当多。温度感测器随温度而引起物理参数变化的有：膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。随着生产的发展，新型温度感测器还会不断涌现。由于工农业生产中温度测量的範围极宽，从零下几百度到零上几千度，而各种材料做成的温度感测器只能在一定的温度範围内使用。温度感测器与被测介质的接触方式分为两大类：接触式和非接触式。接触式温度感测器需要与被测介质保持热接触，使两者进行充分的热交换而达到同一温度。这一类感测器主要有电阻式、热电偶、PN结温度感测器等。非接触式温度感测器无需与被测介质接触，而是通过被测介质的热辐射或对流传到温度感测器，以达到测温的目的。这一类感测器主要有红外测温感测器。这种测温方法的主要特点是可以测量运动状态物质的温度（如慢速行使的火车的轴承温度，旋转着的水泥窑的温度）及热容量小的物体（如积体电路中的温度分布）。套用领域温度感测器是最早开发，套用最广的一类感测器。温度感测器的市场份额大大超过了其他的感测器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶感测器、PN结温度感测器和集成温度感测器。两种不同材质的导体，如在某点互相连线在一起，对这个连线点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度範围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以準确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为“热电偶” 。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度範围，它们的灵敏度也各不相同。热电偶感测器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度感测器的灵敏度与材料的粗细无关