近年来,我国工业现代化的进程和电子信息产业连续的高速增长,带动了传感器市场的快速上升.温度传感器作为传感器中的重要一类,占整个传感器总需求量的40%以上.温度传感器是利用NTC的阻值随温度变化的特性,将非电学的物理量转换为电学量,从而可以进行温度精确测量与自动控制的半导体器件.温度传感器用途十分广阔,可用作温度测量与控制\温度补偿\流速\流量和风速测定\液位指示\温度测量\紫外光和红外光测量\微波功率测量等而被广泛的应用于彩电\电脑彩色显示器\切换式电源\热水器\电冰箱\厨房设备\空调\汽车等领域.近年来汽车电子\消费电子行业的快速增长带动了我国温度传感器需求的快速增长.
温度传感器概述与压力一样,温度也是过程控制中最重要的测量变量之一.例如在冷却回路中,温度监测不仅用来确保产品质量,还用来保证系统安全.过程工业往往利用热能进行控制,所以,根据应用需要选择理想的温度传感器,可实现既定测量目的并确保测量效果.当然,对过程工艺的熟悉和预见可能出现的不确定扰动也是很重要的.
温度传感器的主要测量原理:
热电阻温度计—热电阻温度计是通过热电阻测量温度.纯金属,特别是贵金属有的阻值变化率,适合用来制作温度传感器.电阻温度计分为正温度系数（PTC）型和负温度系数（NTC）型,正温度系数型即阻值随温度的上升而增加,负温度系数型则是阻值随温度的上升而减少.如果电阻呈标准的线性特性,温度值可以很容易地通过多项式估算出来.一般地说,电阻温度计测量范围为-250℃至1000℃.标准的铂电阻是主要的检测器件,P可用于精确测量高达850℃的温度.为了能够测量热电阻传感器的输出信号,一定有电流通过传感器.这个测量电流消耗能量并产生热量,使温度升高.大多数情况下,提供一个1mA的测量电流,这样传感器不会产生额外的热量,可提供一个最真实的测量值.
热电偶温度计—一个热电偶由两个不同的金属或半导体连接而成.基于塞贝克效应,若接合处的温度发生变化,则会在不同金属间将产生电势差.所形成的电势差取决于温度,温度差值对于不同金属的变化量也不同.温度差可在热端和冷端的接合处测得.如果要测热端的温度,则冷端温度必须已知,而冷端的温度是由其他的温度传感器测量的.根据热电原理,热端的温度可计算确定.热电偶几乎都用于1000℃及以上的温度测量.
温度传感器主要测量的是它自身的温度.所以传感器必须尽可能靠近测量物安装并尽可能地避免环境影响,因为测量地点的干扰可能会使温度测量结果出现一些偏差.环境温度和介质温度较大的差异也可能会导致错误的测量值.如果传感器安装在保护套管中,也就意味着它远离了真实的测量点,温度传感器灵敏度会降低,测量值可能与真实值出现背离.