溫度傳感器是指能夠把溫度的變化轉(zhuǎn)化為電量(電壓、電流或阻抗等) 變化的傳感器。

溫度傳感器是Z早開發(fā)、應(yīng)用Z廣的一類傳感器，它的市場份額大大超過 了其他類型的傳感器。

從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，21世 紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、 P-N 結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。 與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外 傳感器和微波傳感器等。

2. 作用

現(xiàn)代化的今天，溫度傳感器在自動化控制方面扮演著很重要的角色，它就相當(dāng)于機(jī)器的感官系統(tǒng)，它能檢測到溫度的變化，從而為機(jī)器提供是否作出相關(guān)反應(yīng)的依據(jù)。

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中Z為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感 器外形非常小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個領(lǐng)域中，也為人們的 生活提供了無數(shù)的便利和功能。如今，溫度傳感器用于家電產(chǎn)品中的室內(nèi)空調(diào)、干燥器、電冰箱、微波爐、烤爐烘箱等，還用來控制汽車發(fā)動機(jī)，如測定水溫、吸氣溫度等。也廣泛用于檢測化工廠的溶液和氣體的溫度。

根據(jù)測量方式，可將溫度傳感器分為接觸型溫度傳感器和非接觸型溫度傳 感器兩大類

接觸式溫度傳感器

測量溫度時與被檢測物體之間有接觸的溫度傳感器稱為接觸式溫度傳感 器。接觸式溫度傳感器是通過傳導(dǎo)或通過對流達(dá)到熱平衡，使它顯示的值可以 直接表示被測物體的溫度。它具有價格便宜、測溫準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，適用測溫范圍 低于1000 ℃的場合。

在一定的溫度內(nèi)，接觸式溫度傳感器能夠測量出物體內(nèi)部溫度的分布情 況。但如果測量的物體是正在運(yùn)動的物體、熱容量很小的物體或者是小目標(biāo)物 體的話，測量結(jié)果就會有比較大的誤差。另外它還有使用壽命短、易損壞、需 用補(bǔ)償導(dǎo)線等缺陷。

非接觸式溫度傳感器

測量溫度時與被檢測物體之間沒有接觸的溫度傳感器稱為非接觸式溫度傳 感器。這種儀表可用來測量運(yùn)動物體、小目標(biāo)物體和熱容量小或溫度變化迅速 的物體的表面溫度，也可用于測量溫度場的溫度分布。

Z常用的非接觸式溫度傳感器基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀 表。輻射測溫法包括亮度法、輻射法和比色法。各類輻射測溫方法只能測出對 應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體(吸收全部輻射并不反射 光的物體)所測溫度才是真實(shí)溫度。如欲測定物體的真實(shí)溫度，則需要進(jìn)行 材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難準(zhǔn)確測量。

在自動化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫 度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐 或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測量是相當(dāng)困難的。 對于固體表面溫度自動測量和控制，可以采用附加的反射鏡使之與被測表面一 起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發(fā)射系 數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對實(shí)測溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，Z終可得到被測 表面的真實(shí)溫度。Z為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測表面 的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射 系數(shù)。

至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測量，則可以用插入耐熱材料管至一 定深度以形成黑體空腔的方法。通過計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔 的有效發(fā)射系數(shù)。在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度(即介 質(zhì)溫度)進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。

非接觸式溫度傳感器具有測量溫度原則上沒有限制和分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。因 為非接觸式溫度傳感器測量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對Z高可 測溫度原則上沒有限制。對于1800 ℃以上的高溫，主要采用非接觸測溫方 法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測溫逐漸由可見光向紅外線擴(kuò)展，700℃以下 直至常溫都已采用，且分辨率很高。

但相較接觸式溫度傳感器它也具有結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、輻射溫度與真實(shí)溫度有 偏差的缺陷。