接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，也稱(chēng)為溫度計(jì)。

溫度計(jì)通過(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流達(dá)到熱平衡，溫度計(jì)的顯示值可直接表示被測(cè)定對(duì)象的溫度。 一般測(cè)量精度高。 在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)還能測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。 但是，運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)和熱容量小的對(duì)象會(huì)產(chǎn)生大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。 它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門(mén)。 在日常生活中，這些溫度計(jì)也經(jīng)常使用。 隨著低溫技術(shù)在國(guó)防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門(mén)的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲溫計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)嶙韬偷蜏販夭铍娕嫉葴囟葴y(cè)量的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展。 低溫溫度計(jì)要求感溫元件體積小、精度高、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。 用多孔高硅酸玻璃滲碳燒結(jié)的滲碳玻璃熱阻是低溫溫度計(jì)的溫感元件，可用于測(cè)量1.6~300K范圍內(nèi)的溫度。

非接觸式溫度傳感器

其傳感器和被測(cè)量者互不接觸，也稱(chēng)為非接觸式測(cè)溫計(jì)。 該儀器可用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量或溫度變化快(瞬變)的目標(biāo)表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。

zui中常用的非接觸式測(cè)溫計(jì)根據(jù)黑體輻射的基本規(guī)律，被稱(chēng)為輻射測(cè)溫計(jì)。 輻射測(cè)溫法有亮度法(參照光學(xué)溫度計(jì))、輻射法(參照輻射溫度計(jì))、比色溫度計(jì)(參照比色溫度計(jì))。 各種輻射測(cè)溫方法只能測(cè)定相應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。 只有測(cè)量黑體(即使吸收了輻射全體也不會(huì)反射光的物體)的溫度才是真正的溫度。 測(cè)量物體的實(shí)際溫度需要修正材料表面的放射率。 材料的表面放射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng)，還取決于表面狀態(tài)、涂膜和顯微組織等，因此難以測(cè)定。 在自動(dòng)生產(chǎn)中，有必要利用放射測(cè)溫法測(cè)量或控制特定物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度、各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度等。 在這些具體情況下，物體表面的放射率的測(cè)定非常困難。 在固體表面溫度的自動(dòng)測(cè)定和控制中，可以使用附加的反射鏡與被測(cè)定表面一起構(gòu)成黑體空洞。 附加輻射的影響提高了受檢表面的有效輻射和有效輻射系數(shù)。 通過(guò)利用有效輻射系數(shù)用儀表校正實(shí)測(cè)溫度，zui較終能夠得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。 zui是典型的附加反射鏡是半球反射鏡。 球中心附近被測(cè)表面的擴(kuò)散放射能被半球鏡反射后返回表面形成追加放射，在有效放射系數(shù)式中&epsilon； 為了材料表面發(fā)射率，&rho； 反射鏡的反射率。 關(guān)于氣體和液體介質(zhì)實(shí)際溫度的輻射測(cè)量，有將耐熱材料管插入一定深度形成黑體空洞的方法。 通過(guò)計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后圓筒空洞的有效放射系數(shù)。 自動(dòng)測(cè)量和控制可以修改使用此值測(cè)量的模腔底部溫度(介質(zhì)溫度)，以獲得介質(zhì)的實(shí)際溫度。

非接觸測(cè)溫的優(yōu)點(diǎn):由于測(cè)定上限不受溫感元件的耐溫度限制，因此zui高測(cè)溫溫度原則上沒(méi)有限制。 對(duì)于1800℃以上的高溫，主要采用非接觸測(cè)溫方法。 隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測(cè)溫逐漸從可見(jiàn)光擴(kuò)散到紅外線(xiàn)，從700℃以下到常溫，分辨率高。

熱電偶

在兩個(gè)不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體a和b構(gòu)成一個(gè)電路，其兩端相互連接的情況下，只要兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度不同，就將一個(gè)溫度稱(chēng)為t，將工作端或熱端，將另一個(gè)溫度稱(chēng)為T(mén)O，將自由端(也稱(chēng)為基準(zhǔn)端)或冷端，在電路中產(chǎn)生電流，即，將電路中存在的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電動(dòng)勢(shì) 因溫度而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做塞貝克效應(yīng)。 與塞貝克相關(guān)的效果有兩個(gè)。 一個(gè)是在兩個(gè)不同的導(dǎo)體的連接部位流過(guò)電流時(shí)，在此吸收或放出熱量(依賴(lài)于電流的方向)，由此被稱(chēng)為帕爾貼效應(yīng)的第二個(gè)是在具有溫度梯度的導(dǎo)體中流過(guò)電流時(shí)，導(dǎo)體吸收或放出熱量(依賴(lài)于電流相對(duì)于溫度梯度的方向)稱(chēng)為湯姆遜效應(yīng) 兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組合稱(chēng)為熱電偶。 熱電偶的熱電勢(shì)EAB(T，T0 )由接觸電位和溫差電位合成。 接觸電位是兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體接觸產(chǎn)生的電位，該電位與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)和接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)。 溫度差電位是指相同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在溫度不同的兩端產(chǎn)生的電位，該電位僅與導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、截面的大小、沿其長(zhǎng)度方向的溫度分布無(wú)關(guān)。 接觸電位和溫度差電位都是集中在接觸部位的電子數(shù)不同引起的電位，熱電偶測(cè)定的熱電勢(shì)是兩者的合成。 電路被切斷后，切斷部位a、b之間存在電動(dòng)勢(shì)差δv，其極性和大小與電路中的熱電勢(shì)一致。 冷端電流從a流向b時(shí)，規(guī)定a為正極，b為負(fù)極。 實(shí)驗(yàn)表明，δv小時(shí)，δv與δt成正比關(guān)系。 將δv對(duì)δt的微分熱電勢(shì)定義為熱電勢(shì)率，也稱(chēng)為塞貝克系數(shù)。 塞貝克系數(shù)的符號(hào)和大小取決于構(gòu)成熱電偶的兩種導(dǎo)體的熱電特性和節(jié)點(diǎn)的溫差。

熱阻

導(dǎo)體的電阻值根據(jù)溫度變化而變化，通過(guò)測(cè)量其電阻值來(lái)推測(cè)被測(cè)定物的溫度，利用該原理構(gòu)成的傳感器是電阻溫度傳感器，該傳感器主要是在-200所使用的500℃溫度范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。 純金屬是熱阻的主要制造材料，熱阻的材料應(yīng)具有以下特性

①電阻溫度系數(shù)大幅度穩(wěn)定，電阻值與溫度之間有良好的線(xiàn)性關(guān)系。

②電阻率高，熱容量小，反應(yīng)速度快。

③材料重現(xiàn)性和技術(shù)性好，價(jià)格低；。 熱敏電阻溫度特性

④在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)物理特性穩(wěn)定。

目前在工業(yè)中應(yīng)用zui寬鉑和銅，制備了標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫電阻體。

發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代信息技術(shù)的三個(gè)基礎(chǔ)是信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計(jì)算機(jī)技術(shù))。 傳感器是信息技術(shù)的先進(jìn)產(chǎn)品，特別是溫度傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、生活等領(lǐng)域，居多傳感器之首。 溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了大致如下3個(gè)階段: (1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(包括傳感器)；(2)模擬集成溫度傳感器/控制器；(3)智能溫度傳感器。 國(guó)際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。 1990年代中期zui早期發(fā)售的智能溫度傳感器采用了8比特的A/D轉(zhuǎn)換器，其測(cè)溫精度低，分辨率只能達(dá)到1°。 在國(guó)外，高精度、高分辨率的智能溫度傳感器相繼發(fā)售了很多，使用的是9~12位的A/D轉(zhuǎn)換器，分辨率一般達(dá)到0.5~0.0625°的c。 美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司新開(kāi)發(fā)的DS1624型高分辨率智能溫度傳感器可輸出13位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，分辨率高達(dá)0.03125°，c，測(cè)溫精度高達(dá)±； 0.2°； c。 有些芯片采用高速逐步近似A/D轉(zhuǎn)換器以增加多信道智能溫度傳感器的轉(zhuǎn)換率。 以AD7817型五通道智能溫度傳感器為例，向本地傳感器、遠(yuǎn)程傳感器的轉(zhuǎn)換時(shí)間分別僅為27us、9us。 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，智能溫度傳感器在高精度、多功能、總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性和安全性、虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器的開(kāi)發(fā)、單板測(cè)溫系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)等高科技方向上發(fā)展迅速。 目前智能溫度傳感器總線(xiàn)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，采用的總線(xiàn)主要為單線(xiàn)(1-Wire )總線(xiàn)、I2C總線(xiàn)、SMBus總線(xiàn)和spI總線(xiàn)。 溫度傳感器作為從站可通過(guò)專(zhuān)用總線(xiàn)接口與主機(jī)通信。

本文熱電偶高頻詞： 溫度計(jì)  測(cè)溫 

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