什麼是溫度傳感器?

溫度傳感器是一種測量物體的熱或冷的設備, 通過可讀形式通過電信號提供溫度測量. 更常見的是熱電偶和熱電阻溫度探測器.

水溫傳感器

中國溫度傳感器

數據中心溫度傳感器的類型

現代電子產品今天有四個主要溫度傳感器: 負溫度係數 (NTC) 熱敏電阻, 電阻溫度探測器 (RTD), 熱電偶, 和基於半導體的集成 (我知道了) 感應器.
溫度傳感器是一種設備, 通常, 熱電偶或電阻溫度檢測器, 通過電信號以可讀形式提供溫度測量.
溫度計是溫度計的最基本形式，用於測量熱度和涼爽程度.

溫度計在岩土場中用於監測混凝土, 結構, 土壤, 水, 橋樑, ETC. 由於季節性變化而導致的結構變化.
熱電偶 (t/c) 由兩種不同的金屬製成，它們直接與溫度變化成比例地產生電壓. RTD (電阻溫度檢測器) 是可變電阻器，可直接與溫度變化更改其電阻, 可重複, 幾乎是線性的.

在我們的日常生活中, 我們通常應該看到溫度計, 熱水器, 微波爐, 冰箱, ETC. 這些將應用於重要設備 - 溫度傳感器. 本文將向您介紹溫度傳感器, 溫度傳感器原理, 和溫度傳感器的類型.

溫度傳感器類型:
在實際應用中, 有許多溫度傳感器可用, 根據實際應用具有不同的特徵. 溫度傳感器由兩種基本物理類型組成:
1. 接觸溫度傳感器類型
這些類型的溫度傳感器需要與所感測的物體進行物理接觸，並使用傳導來監測溫度變化. 它們可用於檢測固體, 液體或氣體在寬溫度範圍內.

2. 非接觸溫度傳感器類型
這些類型的溫度傳感器使用對流和輻射來監測溫度變化. 它們可用於檢測液體和氣體，這些液體和氣體在熱量上升時發出輻射能量並在對流電流中冷落到底部, 或檢測以紅外輻射形式從物體傳遞的輻射能 (太陽).
接觸和非接觸溫度傳感器進一步分類為以下溫度傳感器.

溫度傳感器的原理:
1. 恆溫器
恆溫器是一個接觸溫度傳感器，由由兩種不同金屬製成的雙金屬條組成, 例如鋁, 銅, 鎳, 或鎢.

兩種金屬的線性膨脹係數的差異導致它們在加熱時進行機械彎曲運動.

恆溫器的實際圖片

2. 雙明恆溫器
恆溫器由兩種金屬組成，其熱量水平不同. 當天氣寒冷時, 觸點關閉，電流流過恆溫器. 當它加熱時, 一種金屬比另一種膨脹更多, 鍵合的雙子條向上彎曲 (或向下), 打開觸點並防止電流.

雙明恆溫器物理圖片

有兩種主要類型的雙子條帶, 主要基於其運動時的運動變化. 在設定的溫度點上，有一些“快速行動”類型會產生瞬時“開/關”或“ OFF/ON”類型的動作, 和較慢的“蠕變”類型，隨著溫度的變化而逐漸改變位置 .
雙明恆溫器工作原理圖

快照作用恆溫器通常在我們的房屋中用於控制烤箱的溫度固定點, 熨斗, 浸入熱水箱, 而且它們也可以在牆壁上找到以控製家庭供暖系統.

爬蟲類型通常由雙金屬線圈或螺旋形成，它們會隨著溫度的變化而慢慢解開或線圈. 一般來說, 彎曲器樣式條比溫度變化更敏感，因為條帶更長且較薄, 使其非常適合在溫度計和錶盤上使用, ETC.

3. 熱敏電阻
熱敏電阻通常由陶瓷材料製成, 例如鎳, 玻璃中鍍在玻璃中的錳或鈷氧化物, 這使他們容易損壞. 他們對快照類型的主要優勢是它們對溫度變化的任何變化的響應速度, 準確性和可重複性.

大多數熱敏電阻的溫度係數負 (NTC), 這意味著它們的電阻隨著溫度升高而降低. 然而, 有些熱敏電阻的溫度係數為正 (正溫度係數) 它們的阻力隨溫度而增加.

熱敏電阻物理圖片

熱敏電阻根據其在室溫下的阻力進行評分 (通常 25 o c), 他們的時間不變 (對溫度變化的反應時間), 以及它們相對於電流流過的功率等級. 像電阻, 熱敏電阻在室溫下具有電阻值。 10 megohms到幾個歐姆, 但是，為了感知目的.

4. 溫度傳感器示例NO1
以下熱敏電阻在25℃時的電阻值為10kΩ, 100℃時的電阻值為100Ω. 當用1kΩ電阻串聯放置以計算輸出電壓時，計算橫跨熱敏電阻的電壓降 (Vout) 在兩個溫度下遍布12V的供應.
溫度傳感器示例圖

通過更改R2的固定電阻值 (1在我們的示例中) 到電位計或預設值, 可以在預定溫度設定點上獲得電壓輸出, 例如60°C的5V輸出. 通過更改電位計以獲得特定的輸出電壓水平，可以在更廣泛的溫度範圍內獲得.

然而, 應該注意的是，熱敏電阻是非線性設備, 並且在室溫下不同熱敏電阻的標準電阻值不同, 主要是因為它們是由半導體材料製成的. 熱敏電阻隨溫度呈指數變化，因此具有β溫度常數 (b) 可以用來計算任何給定溫度點的電阻.

然而, 當與串聯電阻一起使用時, 例如在電壓分隔網絡或惠斯通橋類型佈置中. 響應於應用於電壓分隔器/橋網絡的電壓獲得的電流與溫度線性. 然後，電阻器上的輸出電壓隨溫度線性縮放.