熱電式傳感器的類型

　　1、接觸式熱電

　　1.1熱電偶溫度傳感器

　　熱電偶溫度傳感器的工作原理基于材料的熱電效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成一個閉合回路，當(dāng)兩接點溫度t和t0不同時，在該回路中就會產(chǎn)生電動勢。如圖1所示

　　熱偶式傳感器的影響因素取決于材料和接點溫度，與形狀、尺寸等無關(guān)，兩熱電極相同時，總電動勢為0，兩接點溫度相同時，總電動勢為0。對于已選定的熱電偶，當(dāng)參考端溫度t0恒定時，eab（t0）=c為常數(shù)，則總的熱電動勢就只與溫度t成單值函數(shù)關(guān)系，即：

　　熱電偶式傳感器的缺點：體積大，靈敏度低。

　　熱電偶式傳感器的優(yōu)點：壽命長，抗干擾能力好，測溫范圍寬。

　　1.2熱電阻溫度傳感器

　　熱電阻溫度傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻。典型的熱阻式傳感器如圖2所示。表2給出了銅熱電阻的分度表。

　　熱電阻式溫度傳感器的優(yōu)點：電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高；電阻率高，熱慣性小；結(jié)構(gòu)簡單。

　　熱電阻式溫度傳感器的缺點：阻值與溫度變化呈非線性；穩(wěn)定性和互換性差。

　　2、非接觸式電熱傳感器

　　非接觸式測溫方法是應(yīng)用物體的熱輻射能量隨溫度的變化而變化的原理。物體輻射能量的大小與溫度有關(guān)，當(dāng)選擇合適的接收檢測裝置時，便可測得被測對象發(fā)出的熱輻射能量并且轉(zhuǎn)換成可測量和顯示的各種信號，實現(xiàn)溫度的測量。這類測溫方法的溫度傳感器主要有光電高溫傳感器、紅外輻射溫度傳感器、光纖高溫傳感器等。測量范圍600—6000度。紅外輻射溫度傳感器如圖3所示。

　　熱電式傳感器工作原理

　　熱電偶是利用熱電效應(yīng)制成的溫度傳感器。所謂熱電效應(yīng)，就是兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成一個閉合回路，當(dāng)兩接點溫度T和T0不同時，則在該回路中就會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。由熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電動勢包括接觸電動勢和溫差電動勢。接觸電動勢是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢。其數(shù)值取決于兩種不同導(dǎo)體的材料特性和接觸點的溫度。溫差電動勢是同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種電動勢。其產(chǎn)生的機理為：高溫端的電子能量要比低溫端的電子能量大，從高溫端跑到低溫端的電子數(shù)比從低溫端跑到高溫端的要多，結(jié)果高溫端因失去電子而帶正電，低溫端因獲得多余的電子而帶負(fù)電，在導(dǎo)體兩端便形成溫差電動勢。

　　熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。熱電阻廣泛用來測量－200～850℃范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測量至1K，高溫達1000℃。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的精確度高，作為復(fù)現(xiàn)國際溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。