溫度傳感器的7種基本類型

溫度定義為物質的能級，可以通過該物質的某些變化來證明。溫度測量傳感器種類繁多並且有一個共同點：它們都通過感測物理特性的某些變化來測量溫度。

這裡討論的七個基本類型的溫度測量傳感器是熱電偶，電阻溫度設備（RTD,熱敏電阻），紅外輻射器，雙金屬設備，液體膨脹設備，分子狀態變化和矽二極體。

無論是溫度計還是熱電偶，不同類型的傳感器都可以測量溫度。

1.熱電偶

熱電偶是電壓設備，可指示電壓變化時的溫度測量。隨著溫度升高，熱電偶的輸出電壓升高——不一定是線性的。

熱電偶通常位於金屬或陶瓷屏蔽罩內，以防止其暴露於各種環境中。金屬護套熱電偶也可提供多種類型的外部塗層，例如鐵氟龍，可在酸和強鹼溶液中無故障使用。

2. 電阻式溫度測量裝置

電阻式溫度測量裝置也是電性的。它不像熱電偶那樣使用電壓，而是利用物質的另一個隨溫度變化的特性--電阻。

而使用的電阻器件可分為：金屬電阻溫度器件（RTD）和熱敏電阻。

一般來說，RTD比熱電偶更具有線性。它們沿著正方向增加，隨著溫度的升高，電阻會上升。而熱敏電阻的結構類型則完全不同。它是一種極度非線性的半導電器件，隨著溫度的升高，電阻會降低。

3.紅外傳感器

紅外傳感器是非接觸式傳感器。例如，如果您將一個典型的紅外傳感器無接觸地舉到桌子的前部，則該傳感器會通過其輻射來告訴您桌子的溫度——在正常室溫下約為68°F.

在非接觸式冰水測量中，由於蒸發，冰水在0°C下會稍微測量，這會稍微降低預期的溫度讀數。

4.雙金屬裝置

雙金屬裝置在加熱時利用金屬膨脹的優勢。在這些設備中，兩種金屬結合在一起並與指針機械連接。加熱時，雙金屬帶的一側將比另一側擴展更多。並且當正確地對準指針時，會顯示溫度測量值。

雙金屬設備的優點是便攜性和與電源的獨立性。但是，它們通常不如電氣設備準確，並且您無法像熱電偶或RTD這樣的電氣設備輕鬆記錄溫度值。但是可移植性是正確應用程式的絕對優勢。

5.溫度計

溫度計是眾所周知的液體膨脹裝置，也用於溫度測量。一般而言，它們分為兩個主要類別：汞類型和有機（通常為紅色）液體類型。兩者之間的區別很明顯，因為汞裝置在如何安全運輸或運輸方面有一定的局限性。

例如，汞被認為是環境汙染物，因此破損可能是危險的。裝運前，請務必檢查當前對汞產品空運的限制。

6.狀態變化傳感器

狀態變化溫度傳感器測量的就是溫度變化帶來的材料狀態變化，就像從冰到水再到蒸汽的變化。市面上可以買到的這種類型的設備有標籤、顆粒、蠟筆或油漆的形式。

例如，標籤可以用在蒸汽疏水閥上。當疏水閥需要調整時，它就會變熱;然後，標籤上的白點就會通過變黑來表示溫度的上升。即使溫度恢復正常，白點也會保持黑色。

狀態變化標籤以°F和°C為單位表示溫度測量。對於這些類型的設備，當超過所顯示的溫度時，白點會變成黑色；而且它是一個不可逆轉的傳感器，一旦它改變顏色就會保持黑色。當您需要確認溫度沒有超過某個水平時，溫度標籤就會很有用，也許是出於工程或法律原因，在運輸過程中。由於狀態變化器件與雙金屬帶一樣是非電性的，因此在某些應用中具有優勢。該系列傳感器的某些形式(漆、蠟筆)不會變色，它們所做的標記只會消失。顆粒型的則會在視覺上變形或完全融化。

局限性包括響應時間相對較慢。因此，如果你有一個溫度峰值上升，然後很快就下降，可能沒有明顯的反應。精度也不如大多數其他工業上常用的設備高。然而，在您需要不需要電源的非逆轉指示的應用領域，它們是非常實用的。

其他可翻轉標籤的操作原理與使用液晶顯示器的原理完全不同。根據所達到的溫度，顯示的顏色從黑色變為棕色、藍色或綠色。

例如，一個典型的標籤在低於所感應的溫度時是全黑的。隨著溫度測量值的上升，在例如33°F的位置會出現一種顏色--首先是藍色，然後是綠色，最後是棕色，當它通過指定溫度時。在任何特定的液晶設備中，您通常會看到兩個相鄰的色點--藍色的色點略低於溫度指示器，棕色的色點略高於溫度指示器。這可以讓您估計溫度，例如，在85°和90°F之間。

雖然它並不完全精確，但它的優點是小巧、堅固、非電子指示器，可以持續更新溫度測量。

7. 矽二極體

矽二極體傳感器是一種專門為低溫範圍開發的器件。從本質上講，它們是一種線性器件，在低低溫區域，二極體的電導率呈線性增長。

無論你選擇什麼樣的傳感器，它都不可能單獨工作。由於大多數傳感器的選擇在溫度範圍和精度上有重疊，因此傳感器的選擇將取決於如何將其集成到一個系統中。

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