溫度傳感器工作原理

2020-12-03 電子產品世界

　　導讀：溫度傳感器，顧名思義就是對溫度敏感的傳感器，那麼溫度傳感器是如何工作的呢?下面就隨小編一起學習一下溫度傳感器的工作原理吧。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/272105.htm

　　溫度傳感器 temperature transducer，利用物質各種物理性質隨溫度變化的規律把溫度轉換為可用輸出信號。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。現代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應用在生產實踐的各個領域中，也為我們的生活提供了無數的便利和功能。

　　溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數字輸出兩種類型。

　　接下來小編會大家一一介紹一下這幾類溫度傳感器是如何工作的，有興趣的童鞋們快來學習一下吧~~~~

　　兩種不同導體或半導體的組合稱為熱電偶。熱電偶的熱電勢EAB(T，T0)是由接觸電勢和溫差電勢合成的。接觸電勢是指兩種不同的導體或半導體在接觸處產生的電勢，此電勢與兩種導體或半導體的性質及在接觸點的溫度有關。

　　當有兩種不同的導體和半導體A和B組成一個迴路，其兩端相互連接時，只要兩結點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為TO，稱為自由端，則迴路中就有電流產生，即迴路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由於溫度不同而產生電動勢的現象稱為塞貝克效應。

4.溫度傳感器工作原理--紅外溫度傳感器

　　在自然界中,當物體的溫度高於絕對零度時，由於它內部熱運動的存在,就會不斷地向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位於0.75～100μm 的紅外線，紅外溫度傳感器就是利用這一原理製作而成的。

　　SMTIR9901/02是一款現在市場上應用比較廣的紅外傳感器，它是基於熱電堆的矽基紅外傳感器。大量的熱電偶堆集在底層的矽基上，底層上的高溫接點和低溫接點通過一層極薄的薄膜隔離它們的熱量，高溫接點上面的黑色吸收層將入射的放射線轉化為熱能，由熱電效應可知，輸出電壓與放射線是成比例的，通常熱電堆是使用BiSb和NiCr作為熱電偶。

5.溫度傳感器工作原理--模擬溫度傳感器

　　AD590是一款電流輸出型溫度傳感器，供電電壓範圍為3~30V，輸出電流223μA~423μA，靈敏度為1μA/℃。當在電路中串接採樣電阻R時，R兩端的電壓可作為輸出電壓。R的阻值不能取得太大，以保證AD590兩端電壓不低於3V。AD590輸出電流信號傳輸距離可達到1km以上。作為一種高阻電流源，最高可達20MΩ，所以它不必考慮選擇開關或CMOS多路轉換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用於多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。

6.溫度傳感器工作原理--數字式溫度傳感器

　　它採用矽工藝生產的數字式溫度傳感器，其採用PTAT結構，這種半導體結構具有精確的，與溫度相關的良好輸出特性。PTAT的輸出通過佔空比比較器調製成數位訊號，佔空比與溫度的關係如下式：DC=0.32+0.0047*t，t為攝氏度。輸出數位訊號故與微處理器MCU兼容，通過處理器的高頻採樣可算出輸出電壓方波信號的佔空比，即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝，解析度優於0.005K。測量溫度範圍-45到130℃，故廣泛被用於高精度場合。

　　拓展閱讀：

　　1.溫度傳感器工作原理及其應用

　　2.溫度傳感器集錦

　　3.溫度傳感器

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