传感器|温度传感器和温度探头的常见类型

传感器|温度传感器和温度探头的常见类型

温度传感器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 。 本文将将要说明温度传感器的几种形式 , 和温度探头的几种类型 。 本文收集整理了一些资料 , 期望能对各位读者有比较大的参阅价值 。
【传感器|温度传感器和温度探头的常见类型】温度传感器三种主要形式为热电偶、铂电阻和热电阻 。
热电偶由两种不同的金属丝焊接而成 , 例如:NiCr-Ni(K型) , 利用热电效应来工作的 , 两种不同的金属丝 , 构成一个闭合回路 , 不同的两种导体存在着温差 , 两者产生电动热 。 因而在回路中形成一个大小的电流 , 此现象称之为热电现象 。
铂电阻测量原理不同于热电偶测量方法 。 铂电阻传感器本质上来讲属于PTC热敏电阻的一种 。 金属的电阻率会随着温度的升高而增大 , 因此这种特性被用来测量温度 。 薄膜式铂电阻 , 由于结构超薄 , 因此在电阻不被影响的前提下 , 配置了一个玻璃套管 , 用以保护 。 目前通用的铂电阻的电阻值为100Ohm(0℃时) , 这是目前国际通用的铂电阻 。 另外一种PT100传感器采用绕线陶瓷式 , 此种方法将铂丝攻成螺旋状 , 再装入陶瓷基体内 , 此传感器结构十分紧密 , 在所有铂电阻传感器中 , 这种结构精度最高 , 使用时间持久并且无老化现象 , 但是相较于热电偶的测量原理 , 反应时间较缓 , 因此在应用时经常运用于食品科技 , 特别是实验室研发环节 。
NTC热敏电阻使用较为广泛且较经济的一款温度传感器 。 由于混合的氧化物陶瓷材料构成 , 具有负的温度系数 , 这是称之为NTC的原因(negative temperature coefficient缩写) 。 随着温度的升高 , 阻值降低 , 这与PT100传感器的测量特性完全相反 。

通过温度传感器制成的温度探头类型主要也有三种:
1、表面探头 , 用来测量物体的表面温度 。 空气温度探头和表面探头使用进行表面温度测量时 , 探头的前端必须垂直于被测物体 , 与被测物体充分完全的接触 。 必须注意的是探头与被测物的接触面必须平坦 , 否则在测量时则会影响测量结果 。
2、空气温度探头 , 用来测量空气温度 , 例如冷库、冷柜、空调室(调温)、通风场所(通风/排风)等 , 空气探头的传感器裸露 , 因此示值很容易受气流所影响 , 最佳的解决方法是在气流为2-3m/s时 , 顺流轻移探头 , 使温度达成平衡稳定 。
3、刺入/浸入式探头:用于测量液体及固体的温度 , 探头的前端设计为针状刺入式 。 使用时如果测量探头的温度比被测物体低 , 根据能量守恒原理 , 热能会从被测物体热导至探头上;如果测量探头的温度比被测物体较高 , 同理热能则从探头传导至被测物体 。 这就意味着被测物体被加热升温 , 所测得的温度是加温之后的物体温度 , 在此测量情况 , 探头与介质的比值必须考虑 , 因为探头与介质的比值越好 , 越能更精准的测得物体获取的能量 , 由于能量转移的原因会导致测量时产生误差 。 我们一定要注意仪器测量的不是介质的温度而是传感器的温度 , 此测量误差可以通过以下方式减小:刺入或浸入的深度10或15倍于探头的直径;当测量液体时 , 尽量保持液体的流动可以有效减少误差 。
温度探头采用接触法 , 主要用于食品的抽样检验、食品运输过程中的温度监测、烟道内流动烟气的中心温度测量、不同点的温差测量等 , 电子焊接时通过表面温度测量检测预热状况、在化学反应过程时通过浸入式测量化学溶液的温度 , 在机械制造行业 , 通过测量轴承和齿轮的表面温度来进行维护和检修等等方面 。