熱電式感測器的類型及工作原理
熱電式感測器的類型
1、接觸式熱電
1.1熱電偶溫度感測器
熱電偶溫度感測器的工作原理基於材料的熱電效應：兩種不同材料的導體（或半導體）組成一個閉合迴路，當兩接點溫度t和t0不同時，在該迴路中就會產生電動勢。如圖1所示
熱偶式感測器的影響因素取決於材料和接點溫度，與形狀、尺寸等無關，兩熱電極相同時，總電動勢為0，兩接點溫度相同時，總電動勢為0。對於已選定的熱電偶，當參考端溫度t0恆定時，eab（t0）=c為常數，則總的熱電動勢就只與溫度t成單值函數關係，即：
熱電偶式感測器的缺點：體積大，靈敏度低。
熱電偶式感測器的優點：壽命長，抗干擾能力好，測溫範圍寬。
1.2熱電阻溫度感測器
熱電阻溫度感測器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻。典型的熱阻式感測器如圖2所示。表2給出了銅熱電阻的分度表。
熱電阻式溫度感測器的優點：電阻溫度係數大，靈敏度高；電阻率高，熱慣性小；結構簡單。
熱電阻式溫度感測器的缺點：阻值與溫度變化呈非線性；穩定性和互換性差。
2、非接觸式電熱感測器
非接觸式測溫方法是應用物體的熱輻射能量隨溫度的變化而變化的原理。物體輻射能量的大小與溫度有關，當選擇合適的接收檢測裝置時，便可測得被測對象發出的熱輻射能量並且轉換成可測量和顯示的各種信號，實現溫度的測量。這類測溫方法的溫度感測器主要有光電高溫感測器、紅外輻射溫度感測器、光纖高溫感測器等。測量範圍600—6000度。紅外輻射溫度感測器如圖3所示。
熱電式感測器工作原理
熱電偶是利用熱電效應製成的溫度感測器。所謂熱電效應，就是兩種不同材料的導體（或半導體）組成一個閉合迴路，當兩接點溫度T和T0不同時，則在該迴路中就會產生電動勢的現象。由熱電效應產生的電動勢包括接觸電動勢和溫差電動勢。接觸電動勢是由於兩種不同導體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢。其數值取決於兩種不同導體的材料特性和接觸點的溫度。溫差電動勢是同一導體的兩端因其溫度不同而產生的一種電動勢。其產生的機理為：高溫端的電子能量要比低溫端的電子能量大，從高溫端跑到低溫端的電子數比從低溫端跑到高溫端的要多，結果高溫端因失去電子而帶正電，低溫端因獲得多餘的電子而帶負電，在導體兩端便形成溫差電動勢。
熱電阻感測器是利用導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。熱電阻廣泛用來測量－200～850℃範圍內的溫度，少數情況下，低溫可測量至1K，高溫達1000℃。標準鉑電阻溫度計的精確度高，作為復現國際溫標的標準儀器。
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