溫度作為國(guó)際單位制的七個(gè)基本量之一，是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一種需要重點(diǎn)監(jiān)控的參數(shù)。目前工業(yè)上常用的溫度傳感器有四類，分別為熱電偶、熱電阻RTD、熱敏電阻及集成電路溫度傳感器。

一熱電偶

　　熱電偶屬于溫度測(cè)量中的接觸式測(cè)量，是溫度測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件。主要特點(diǎn)是測(cè)溫范圍寬、性能比較穩(wěn)定，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號(hào)，便于自動(dòng)控制與集中控制。熱電偶的測(cè)溫原理是基于熱電勢(shì)，將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生熱電勢(shì)，該熱電勢(shì)由溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)組成。溫差電勢(shì)是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢(shì)，不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度，所以他們產(chǎn)生的電勢(shì)也不相同。接觸電勢(shì)是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí)，因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散，當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢(shì)，接觸電勢(shì)的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。熱電偶的測(cè)溫范圍在-270℃～1800℃。

二熱電阻

　　熱電阻同樣屬于溫度測(cè)量中的接觸式測(cè)量，它是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化，因此只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測(cè)量出溫度。工業(yè)上常用的熱電阻一般采用PT100、PT1000，熱電阻適用于溫度較低但是線性度要求較高的場(chǎng)合，測(cè)量溫度在-200℃～800℃。熱電阻測(cè)量中不能測(cè)量瞬時(shí)溫度變化，并且需要激勵(lì)電源。

　　工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大的影響。目前熱電阻的引線主要有三種方式：

　　(1)二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式，這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合。

　　(2)三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的。

　　(3)四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再通過(guò)另兩根引線把U引至二次儀表。這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。

三熱敏電阻

　　熱敏電阻是熱電阻的一種，但是熱敏電阻都是半導(dǎo)體電阻，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體熱電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍，能夠檢測(cè)出10-6℃的溫度變化，熱敏電阻測(cè)溫范圍在-55℃～315℃。按溫度特性熱敏電阻可分為兩類，隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。

　　(1)正溫度系數(shù)熱敏電阻以鈦酸鋇(BaTio3)為基本材料，再摻入適量的稀土元素，利用陶瓷工藝高溫?zé)Y(jié)而成。正溫度系數(shù)熱敏電阻具有未達(dá)居里點(diǎn)前電阻隨溫度變化非常緩慢，具有恒溫、調(diào)溫和自動(dòng)控溫的功能，只發(fā)熱，不發(fā)紅，無(wú)明火，不易燃燒，電壓交、直流3～440V均可，使用壽命長(zhǎng)，非常適用于電動(dòng)機(jī)等電器裝置的過(guò)熱探測(cè)。

　　(2)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是以氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料，采用陶瓷工藝制造而成。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻類型很多，使用區(qū)分低溫(-60～300℃)、中溫(300～600℃)、高溫(>600℃)三種，有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于需要定點(diǎn)測(cè)溫的溫度自動(dòng)控制電路，如冰箱、空調(diào)、溫室等的溫控系統(tǒng)。

四集成溫度傳感器

　　集成溫度傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，把感溫元件、膨脹電路、補(bǔ)償電路等集成在一塊很小芯片上的測(cè)溫器件，具有線性好、響應(yīng)快、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，可以有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間慢、熱慣性大、高溫線性度不好的缺陷。

　　集成溫度傳感器按照輸出信號(hào)分為數(shù)字式溫度傳感器、邏輯輸出溫度傳感器、模擬式溫度傳感器。數(shù)字式溫度傳感器大多配有總線接口，具有地址和數(shù)據(jù)傳輸功能，克服了模擬信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中易受干擾、誤差較大的缺陷。邏輯輸出型溫度傳感器在使用時(shí)會(huì)設(shè)置溫度范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)或關(guān)閉其它控制設(shè)備。模擬式溫度傳感器分為電流輸出型與電壓輸出型，模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一，僅測(cè)量溫度、測(cè)溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡(jiǎn)單。

---