温度传感器的工作原理

1、热电偶传感器哦工作原理

当有两种不同的导体和半导体A和B形成一个循环，它的两端连接到对方，只要在两个节点的温度是不同的，一端温度T,称为工作端或热端，另一端温度，称为自由端或冷端，然后有一个当前的循环中生成，也就是说，循环中的电动势称为热电动势。这种由温差引起的电动势现象称为塞贝克效应。有两种效应与塞贝克有关。首先，当电流通过两个不同导体的连接处时，热量被吸收或释放(取决于电流的方向)，称为佩尔特效应。第二，当电流流过有温度梯度的导体时，热量被导体吸收或释放(取决于电流的方向与温度梯度的关系)，这被称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。

2. 电阻传感器的工作原理

导体的电阻值随温度的变化而变化，通过测量其电阻值可以计算出被测物体的温度。由该原理组成的传感器是电阻温度传感器，主要用于-200-500温度范围内的温度测量。纯金属是热阻的主要制造材料，热阻材料应具有以下特点：

(1)电阻温度系数应大而稳定，电阻值与温度应具有良好的线性关系。

(2)、电阻率高，热容量小，反应速度快。

(3)材料的再现性和工艺性好，价格低。

(4)在温度测量范围内具有稳定的化学和物理特性。

目前工业上应用最广泛的是铂和铜，并已制成标准的测温热阻。

3.红外温度传感器

在自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，由于其内部热运动的存在，它会不断向周围辐射电磁波，其中所含的红外波段位于0.75 ~ 100m，红外温度传感器就是利用这一原理制成的。

4、数字温度传感器

它是采用硅工艺生产的数字式温度传感器。它采用PTAT结构，这是一种精确的半导体结构，具有良好的温度依赖性输出特性。PTAT的输出由占空比比较器调制成数字信号。占空比与温度的关系如下：DC=0.32 0.0047*t，其中t为摄氏度。因此，输出的数字信号与微处理器的MCU兼容。通过处理器的高频采样，可以计算出输出电压方波信号的占空比，从而得到温度。这款温度传感器由于其特殊的技术，分辨率优于0.005K。

5. 逻辑输出温度传感器

设置温度范围。一旦温度超过规定范围，就会发出报警信号，启动或关闭风扇、空调、加热器或其他控制设备。在这种情况下，可以使用逻辑输出温度传感器。LM56、MAX6501-MAX6504和MAX6509/6510是典型的例子。

6、模拟温度传感器

常见的模拟温度传感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103电压输出型、AD590电流输出型。

AD590是美国模拟器部件公司生产的电流输出温度传感器。电源电压范围为3~30V，输出电流223A(-50)~423A(150)，灵敏度为1A/。当在电路中串联采样电阻R时，可以将R两端的电压作为输出电压。注意R的电阻值不能太大，以保证AD590两端电压不低于3V。AD590输出的电流信号传输距离可以达到1km以上。作为高电阻电流源，高达20M，它不必考虑由选择性开关或CMOS多路复用器引入的额外电阻引起的误差。适用于多点测温和远程测温控制。