溫度傳感器是最早開(kāi)發(fā),應(yīng)用最廣的一類傳感器,溫度傳感器的市場(chǎng)氛圍大大超過(guò)了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開(kāi)始利用溫度來(lái)進(jìn)行測(cè)量。在在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼開(kāi)發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng),根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律,相繼開(kāi)發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,如在某點(diǎn)互相連接在一起,對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱,在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān),和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn),如果精確測(cè)量這個(gè)電位差,再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,這個(gè)數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間。
熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān),用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度,可以測(cè)量快速變化的過(guò)程。
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