什么是温度传感器?

温度传感器是一种测量物体的热或冷的设备, 通过可读形式通过电信号提供温度测量. 更常见的是热电偶和热电阻温度探测器.

水温传感器

中国温度传感器

数据中心温度传感器的类型

现代电子产品今天有四个主要温度传感器: 负温度系数 (NTC) 热敏电阻, 电阻温度探测器 (RTD), 热电偶, 和基于半导体的集成 (我知道了) 传感器.
温度传感器是一种设备, 通常, 热电偶或电阻温度检测器, 通过电信号以可读形式提供温度测量.
温度计是温度计的最基本形式，用于测量热度和凉爽程度.

温度计在岩土场中用于监测混凝土, 结构, 土壤, 水, 桥梁, ETC. 由于季节性变化而导致的结构变化.
热电偶 (t/c) 由两种不同的金属制成，它们直接与温度变化成比例地产生电压. RTD (电阻温度检测器) 是可变电阻器，可直接与温度变化更改其电阻, 可重复, 几乎是线性的.

在我们的日常生活中, 我们通常应该看到温度计, 热水器, 微波炉, 冰箱, ETC. 这些将应用于重要设备 - 温度传感器. 本文将向您介绍温度传感器, 温度传感器原理, 和温度传感器的类型.

温度传感器类型:
在实际应用中, 有许多温度传感器可用, 根据实际应用具有不同的特征. 温度传感器由两种基本物理类型组成:
1. 接触温度传感器类型
这些类型的温度传感器需要与所感测的物体进行物理接触，并使用传导来监测温度变化. 它们可用于检测固体, 液体或气体在宽温度范围内.

2. 非接触温度传感器类型
这些类型的温度传感器使用对流和辐射来监测温度变化. 它们可用于检测液体和气体，这些液体和气体在热量上升时发出辐射能量并在对流电流中冷落到底部, 或检测以红外辐射形式从物体传递的辐射能 (太阳).
接触和非接触温度传感器进一步分类为以下温度传感器.

温度传感器的原理:
1. 恒温器
恒温器是一个接触温度传感器，由由两种不同金属制成的双金属条组成, 例如铝, 铜, 镍, 或钨.

两种金属的线性膨胀系数的差异导致它们在加热时进行机械弯曲运动.

恒温器的实际图片

2. 双明恒温器
恒温器由两种金属组成，其热量水平不同. 天气寒冷的时候, 触点关闭，电流流过恒温器. 当它加热时, 一种金属比另一种膨胀更多, 键合的双子条向上弯曲 (或向下), 打开触点并防止电流.

双明恒温器物理图片

有两种主要类型的双子条带, 主要基于其运动时的运动变化. 在设定的温度点上，有一些“快速行动”类型会产生瞬时“开/关”或“ OFF/ON”类型的动作, 和较慢的“蠕变”类型，随着温度的变化而逐渐改变位置 .
双明恒温器工作原理图

快照作用恒温器通常在我们的房屋中用于控制烤箱的温度固定点, 熨斗, 浸入热水箱, 而且它们也可以在墙壁上找到以控制家庭供暖系统.

爬虫类型通常由双金属线圈或螺旋形成，它们会随着温度的变化而慢慢解开或线圈. 一般来说, 弯曲器样式条比温度变化更敏感，因为条带更长且较薄, 使其非常适合在温度计和表盘上使用, ETC.

3. 热敏电阻
热敏电阻通常由陶瓷材料制成, 例如镍, 玻璃中镀在玻璃中的锰或钴氧化物, 这使他们容易损坏. 他们对快照类型的主要优势是它们对温度变化的任何变化的响应速度, 准确性和可重复性.

大多数热敏电阻的温度系数负 (NTC), 这意味着它们的电阻随着温度升高而降低. 然而, 有些热敏电阻的温度系数为正 (正温度系数) 它们的阻力随温度而增加.

热敏电阻物理图片

热敏电阻根据其在室温下的阻力进行评分 (通常 25 o c), 他们的时间不变 (对温度变化的反应时间), 以及它们相对于电流流过的功率等级. 像电阻, 热敏电阻在室温下具有电阻值。 10 megohms到几个欧姆, 但是，为了感知目的.

4. 温度传感器示例NO1
以下热敏电阻在25℃时的电阻值为10kΩ, 100℃时的电阻值为100Ω. 当用1kΩ电阻串联放置以计算输出电压时，计算横跨热敏电阻的电压降 (Vout) 在两个温度下遍布12V的供应.
温度传感器示例图

通过更改R2的固定电阻值 (1在我们的示例中) 到电位计或预设值, 可以在预定温度设定点上获得电压输出, 例如60°C的5V输出. 通过更改电位计以获得特定的输出电压水平，可以在更广泛的温度范围内获得.

然而, 应该注意的是，热敏电阻是非线性设备, 并且在室温下不同热敏电阻的标准电阻值不同, 主要是因为它们是由半导体材料制成的. 热敏电阻随温度呈指数变化，因此具有β温度常数 (b) 可以用来计算任何给定温度点的电阻.

然而, 当与串联电阻一起使用时, 例如在电压分隔网络或惠斯通桥类型布置中. 响应于应用于电压分隔器/桥网络的电压获得的电流与温度线性. 然后，电阻器上的输出电压随温度线性缩放.