溫度是表现物件冷暖水平的标量，是工业生产过程中一个很重要而广泛的检测主要参数。温度的测量及调节对确保产品品质、提升生产率、节约资源、安全生产、推动社会经济发展的进步起着十分关键的功效。因为温度检测的客观性，温度感应器的数目在各类感应器中绝大部分，约占50%。

温度感应器是根据物件随环境温度改变而更改某类特点来等效替代法的。许多原材料、元器件的特点都随环境温度的变动而转变 ，因此可作温度感应器的资料非常多。温度感应器随气温而导致物理学主要参数改变的有：澎涨、电阻器、电容器、而感应电动势、带磁能、頻率、电子光学特点及热噪声这些。伴随着制造的发展趋势，新式温度感应器还会继续层出不穷。

因为工业生产制造中温度检测的范畴极宽，从零下几百度到零上几千度，而各种各样原材料制成的温度感应器只有在一定的温度范围内应用。

常见温度感应器基本原理和运用

温度检测运用十分普遍，不但生产工艺流程必须温控，有一些电子设备还需对他们自己的气温开展精确测量，如电子计算机要监管CPU的溫度，马达控制器要了解输出功率推动IC的溫度这些，下边介紹几类较常用的温度感应器。

溫度是现实运用中常常必须检测的主要参数，从钢材生产制造到半导体材料生产制造，许多加工工艺都需要借助溫度来完成，温度感应器是软件系统与现实世界中间的公路桥梁。文中对不一样的温度感应器开展简略简述，并详细介绍与电控系统中间的插口。

热敏电阻

用于测量温度的感应器类型许多，热敏电阻便是这其中之一。很多温度传感器具备负温度系数（NTC），换句话说溫度降低时它的阻值会上升。在全部主动式温度感应器中，温度传感器的敏感度（即溫度每转变 一度时电阻器的转变 ）最大，但温度传感器的电阻器/溫度曲线图是线性系统的。

表1是一个非常典型的NTC热敏电阻技术参数。

这种信息是对Vishay-Dale温度传感器开展测量获得的，但它也象征了NTC温度传感器的整体状况。在其中阻值以一个比例方式得出（R/R25），该比例表明当今气温下的电阻值与25℃时的电阻值之比，一般 同一系列的热敏电阻具备相似的特点和同样电阻器/溫度曲线图。以表1中的温度传感器系列产品为例子，25℃时电阻值为10KΩ的电阻器，在0℃时电阻器为28.1KΩ，60℃时电阻器为4.086KΩ；与此相近，25℃时电阻器为5KΩ的温度传感器在0℃时电阻器则为 14.050KΩ。

图1是温度传感器的气温曲线图，能够见到电阻器/溫度曲线图是线性系统的。

尽管这儿的温度传感器数据信息以10℃为增加量，但有一些温度传感器能够以5℃乃至1℃为增加量。假如需要了解两点之间某一溫度下的电阻值，可以用这一曲线图来可能，还可以立即估算出阻值，计算方法以下：

这儿T指开氏绝对温度，A、B、C、D是参量，依据温度传感器的特点而各不相同，这种主要参数由温度传感器的厂家给予。

温度传感器一般有一个偏差范畴，用于要求试品两者之间的一致性。依据采用的原料不一样，误差一般 在1%至10%中间。有一些温度传感器设计方案成运用时能够交换，用以不可以实现当场调整的场所，比如一台仪器设备，客户或当场技术工程师只有拆换温度传感器而不能完成校正，这类温度传感器比平常的精密度要高许多，也需要贵得多。

图2是运用温度传感器测量温度的经典电源电路。电阻器R1将温度传感器的工作电压拉涨到参照工作电压，一般它与ADC的参照工作电压一致，因而假如ADC的参照工作电压是5V，Vref也将是5V。温度传感器和电阻器串连造成分压电路，其电阻值转变 促使连接点处的电流也发生转变 ，该控制电路的精密度在于温度传感器和电阻器的偏差及其参照电流的精密度。

自热难题

因为温度传感器是一个电阻器，电流量流经它的时候会造成一定的发热量，因而电路原理工作人员应保证拉涨电阻器充足大，以避免 温度传感器自热过多，不然系统软件精确测量的是温度传感器传出的热，而不是周边环境的溫度。

温度传感器耗费的力量对环境温度的危害用损耗参量来表明，它指将温度传感器溫度提升比工作温度高1℃所须要的毫瓦数。损耗参量因温度传感器的封裝、引脚规格型号、包裹原材料以及它要素差异而不一样。

系统软件所容许的自发热量及功率电阻尺寸由测量精度决策，测量精度为±5℃的检测系统比精密度为±1℃检测系统可承载的温度传感器自热要大。

应留意拉涨电阻器的电阻值务必开展测算，以限制全部测量温度范畴内的自热功能损耗。给出出阻值之后，因为温度传感器电阻值转变 ，损耗输出功率在不一样环境温度下也各有不同。

有时候必须对温度传感器的导入开展校准便于获得适合的溫度屏幕分辨率，图3是一个将10～40℃温度范围拓展到ADC全部0～5V键入区段的电源电路。

运放电路輸出公式计算以下：

一旦温度传感器的键入校准进行之后，就可以用图表表明出具体电阻器与溫度的相应状况。因为温度传感器是线性系统的，因此必须用图表表明，系统软件要了解相匹配每一个溫度ADC的值多少钱，表的精密度实际是以1℃为增加量或是以5℃为增加量要依据实际运用而定。

积累偏差

用温度传感器测量温度时，在键入电源电路时要挑选好感应器以及它元器件，便于和所须要的精密度相符合。有一些场所必须精密度为1%的电阻器，而一些很有可能必须精密度为0.1%的电阻器。在所有状况下都运用一张报表算出全部部件的积累偏差对测量精度的危害，这种元器件包含电阻器、参照工作电压及温度传感器自身。

假如规定高精度而又想少花一点钱，则必须在系统软件搭建好后对它开展校正，因为pcb线路板及温度传感器务必在现场拆换，因此一般状况下不建议那样做。在机器设备不可以作当场拆换或技术工程师有其他方式监管溫度的情形下，还可以让手机软件建一张溫度相匹配ADC转变 的报表，这时候必须用其他专用工具精确测量具体溫度值，手机软件才可以建立相对性应的报表。针对有一些需要要当场拆换温度传感器的系统软件，能够即将拆换的元器件（感应器或全部仿真模拟前面）在出货前就校正好，并把校正結果储存在硬盘或其他移动存储设备上，自然，元器件拆换后手机软件一定要可以了解应用校正后的数据信息。

总体来说，温度传感器是一种成本低温度检测方式，并且应用也非常简单，下边大家详细介绍电阻器溫度探测仪和热电阻温度感应器。

电阻器溫度探测仪

电阻器溫度探测仪（RTD）事实上是一根独特的输电线，它的电阻值随环境温度改变而转变 ，一般 RTD原材料涉及铜、铂、镍及镍/有色金属。RTD元器件能够是一根输电线，还可以是一层塑料薄膜，选用电镀工艺或磁控溅射的方式涂覆在瓷器类原材料底材上。

RTD的阻值以0℃电阻值做为允差值。0℃ 100Ω铂RTD电阻器在1℃时它的电阻值一般 为100.39Ω，50℃时为119.4Ω，图4是RTD电阻器/溫度曲线图与温度传感器的电阻器/溫度曲线图的较为。 RTD的偏差要比温度传感器小，针对铂而言，偏差一般在0.01%，镍一般为0.5%。除偏差和电阻器较小之外，RTD与温度传感器的通信接口基本一致。

热电阻

热电阻由这两种不一样金属材料融合而成，它遇热的时候会造成细小的工作电压，工作电压尺寸在于构成热电阻的二种金属复合材料，铁-康铜（J型）、铜-康铜（T型）和铬-铝（K型）热电阻是最常见的三种。

热电阻造成的电流不大，一般仅有几毫伏。K型热电偶溫度每转变 1℃时电流转变 仅有大概40μV，因而检测系统要能测到4μV的电流转变 测量精度才能够做到0.1℃。

因为二种不一样种类的金属材料融合在一起会形成电势差，因此热电阻与检测系统的衔接也会造成工作电压。一般把节点放到隔热保温块上以减少这一危害，使2个连接点惩处同一溫度下，进而减少偏差。有时也会精确测量隔热保温块的溫度，以赔偿溫度的危害（图5）。

精确测量热电阻工作电压规定的增益值一般为100到300，而热电阻采撷的噪音也会变大一样的倍率。一般 选用精确测量放大仪来变大数据信号，因为它能够去除热电阻联线里的共模噪音。销售市场上还能够购到热电阻信号调节器，如仿真模拟元器件企业的AD594/595，可以用来简单化硬件配置插口。

固体热感应器

非常简单的半导体材料温度感应器便是一个PN结，比如二极管或晶体三极管基极-发射极相互间的PN结。假如一个恒定电流穿过正方向参考点的硅 PN结，正方向损耗在溫度每转变 1℃的时候会减少1.8mV。许多IC运用半导体材料的这一特点来测量温度，包含美信的MAX1617、国半的LM335和LM74 这些。半导体材料感应器的插口多种形式，从工作电压輸出到串行通信SPI/微线插口都能够。

温度感应器类型许多，根据合理地挑选手机软件和硬件配置，一定能够寻找合适自身使用的感应器。

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