关于温度传感器的工作原理以及它的分类解析

人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力，各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力，其实很多人并不会去了解电子产品的组成，比如温度传感器。温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

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。

温度传感器就是应用了物质的各种的物理性质随着温度的变化呈现出的规律，然后将感受到的温度转换成为可以利用的输出信号的传感器。按照测量方式的不同可以把它分为接触式的与非接触式的两大类。下面来介绍一下这两大类传感器。

接触式温度传感器

由于这种传感器的检测部分与被测物体接触良好，所以通常称为温度计。它通过传导或对流达到热平衡状态，使其显示值可以直接指示被测物体的温度。一般来说，它的测量精度是比较高的。在一定的温度范围内，它甚至可以测量物体内部的温差。但如果测量的是运动物体、热容较小的物体或小目标，则测量结果会有比较大的误差。常用的温度计有压力温度计、电阻温度计、双金属温度计和玻璃液体温度计等。它们广泛用于商业、农业和工业，人们甚至在日常生活中也经常使用这些温度计。

在电子、医药、冶金、国防工程、食品等部门，低温技术的应用越来越广泛。超导技术的研究也很活跃。现在测量120K以下温度的低温温度计已经非常好了。例如：声学温度计、低温热温度计、蒸汽压力温度计和低温气体温度计。低温温度计需要感温元件小，稳定性和重现性好，精度高。渗碳玻璃热电阻型是将多孔高硅玻璃渗碳烧结而成的低温温度计中的一种感温元件。可用于测量1.6～300K温度范围内的温度。

非接触式温度传感器

可用于测量运动物体的表面温度、热容量小、温度变化非常快或小目标。也可用于测量温度场中的温度分布。被测物体与其敏感元件之间没有接触，故又称非接触式测温仪。最常用的非接触式温度计根据黑体辐射基本定律工作，称为辐射温度计。辐射测温方法有几种：比色法、辐射法和亮度法。上述方法只能测量相应的比色温度、辐射温度和光度温度。但是，只有对黑体测量的相关温度才是真实温度。

非接触式感温测量温度的主要优点是：对于高于1800℃的温度，一般采用非接触式测温方式;其测量上限不受感温元件的耐温限制，因此原则上对测量最高温度没有限制;现在红外技术的发展越来越好，辐射测温逐渐从可见光扩展到红外，可以在700℃以下的常温下测量。而且它的分辨率非常高。

本文只能带领大家对温度传感器有了初步的了解，对大家入门会有一定的帮助，同时需要不断总结，这样才能提高专业技能，也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。