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七種基本類型的溫度傳感器

溫度被定義為物質(zhì)的能級(jí)，可以通過物質(zhì)的某些變化來證明。有許多類型的溫度測(cè)量傳感器，它們都通過感測(cè)物理特性的某些變化來測(cè)量溫度。

這里討論的七種基本類型的溫度測(cè)量傳感器是熱電偶、電阻溫度器件（RTD、熱敏電阻）、紅外輻射器、雙金屬器件、液體膨脹器件、分子狀態(tài)變化和硅二極管。

無論是溫度計(jì)還是熱電偶，不同類型的傳感器都可以測(cè)量溫度。

01.熱電偶

熱電偶是電壓設(shè)備，可以在電壓變化期間指示溫度測(cè)量值。隨著溫度的升高，熱電偶的輸出電壓增加——不一定是線性的。

熱電偶通常位于金屬或陶瓷屏蔽內(nèi)部，以防止暴露在各種環(huán)境中。金屬護(hù)套熱電偶還可以提供各種類型的外部涂層，如聚四氟乙烯，它可以在酸性和強(qiáng)堿性溶液中無故障使用。

02.電阻溫度測(cè)量裝置

電阻溫度測(cè)量裝置也是電氣的。它不像熱電偶那樣使用電壓，而是利用了另一種與溫度相關(guān)的物質(zhì)電阻特性。

所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比熱電偶更線性。它們向正方向增加，隨著溫度的升高，電阻也會(huì)增加。熱敏電阻的結(jié)構(gòu)類型完全不同。它是一種極其非線性的半導(dǎo)體器件，隨著溫度的升高，電阻會(huì)減小。

03.紅外傳感器

紅外傳感器是非接觸式傳感器。例如，如果你把一個(gè)典型的紅外傳感器非接觸式地舉到桌子前面，傳感器會(huì)通過輻射告訴你桌子的溫度——在正常室溫下約為68°F。

在非接觸式冰水測(cè)量中，由于蒸發(fā)，在0°C時(shí)會(huì)略微測(cè)量到冰水，這將略微降低預(yù)期的溫度讀數(shù)。

04.雙金屬裝置

雙金屬器件利用了在加熱過程中金屬膨脹的優(yōu)點(diǎn)。在這些設(shè)備中，兩種金屬結(jié)合在一起并機(jī)械連接到指針上。當(dāng)加熱時(shí)，雙金屬片的一側(cè)將比另一側(cè)膨脹得更多。當(dāng)指針正確對(duì)齊時(shí)，將顯示溫度測(cè)量值。

雙金屬器件的優(yōu)點(diǎn)是便攜性和獨(dú)立于電源。然而，它們通常不如電氣設(shè)備準(zhǔn)確，并且您無法使用熱電偶或RTD等電氣設(shè)備輕松記錄溫度值。但是，對(duì)于正確的應(yīng)用程序來說，可移植性是一個(gè)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

05.溫度計(jì)

溫度計(jì)是眾所周知的液體膨脹裝置，也用于溫度測(cè)量。一般來說，它們分為兩大類：汞型和有機(jī)（通常是紅色）液體型。兩者之間的區(qū)別是顯而易見的，因?yàn)楣b置在如何安全運(yùn)輸或運(yùn)輸方面有一定的局限性。

例如，汞被認(rèn)為是一種環(huán)境污染物，因此損害可能是危險(xiǎn)的。裝運(yùn)前，請(qǐng)務(wù)必檢查目前對(duì)汞產(chǎn)品航空運(yùn)輸?shù)南拗啤?/span>

06.狀態(tài)變化傳感器

溫度傳感器測(cè)量由溫度變化引起的物質(zhì)狀態(tài)變化，就像從冰到水再到蒸汽的變化一樣。市場(chǎng)上可用的設(shè)備類型包括標(biāo)簽、顆粒、蠟筆或油漆。

例如，可以在蒸汽疏水器上使用標(biāo)簽。當(dāng)排水閥需要調(diào)整時(shí)，它會(huì)變熱；然后，標(biāo)簽上的白點(diǎn)將變黑，表示溫度升高。即使溫度恢復(fù)正常，白點(diǎn)仍將保持黑色。

狀態(tài)變化標(biāo)簽表示溫度測(cè)量值，單位為°F和°C。對(duì)于這些類型的設(shè)備，當(dāng)超過顯示的溫度時(shí)，白點(diǎn)將變黑；它是一種不可逆的傳感器，一旦它變色，它就會(huì)保持黑色。當(dāng)您需要確認(rèn)溫度沒有超過一定水平時(shí)，溫度標(biāo)簽將非常有用，可能是出于運(yùn)輸過程中的工程或法律原因。由于雙金屬片等狀態(tài)改變裝置的非電氣性質(zhì)，它們?cè)谀承?yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。這一系列傳感器的某些形式（油漆、蠟筆）不會(huì)改變顏色，它們所做的標(biāo)記只會(huì)消失。顆粒狀顆粒會(huì)在視覺上變形或完全融化。

限制包括相對(duì)較慢的響應(yīng)時(shí)間。因此，如果你的溫度峰值上升，然后迅速下降，可能不會(huì)有顯著的反應(yīng)。精度不如大多數(shù)其他常用的工業(yè)設(shè)備高。然而，在需要不需要電源的非反向指示的應(yīng)用中，它們非常實(shí)用。

其他可翻轉(zhuǎn)標(biāo)簽的工作原理與使用LCD顯示器的原理完全不同。根據(jù)達(dá)到的溫度，顯示的顏色從黑色變?yōu)樽厣⑺{(lán)色或綠色。

例如，當(dāng)一個(gè)典型的標(biāo)簽低于感測(cè)到的溫度時(shí)，它是全黑的。隨著溫度測(cè)量值的增加，當(dāng)它通過指定的溫度時(shí)，在33°F的位置會(huì)出現(xiàn)一種顏色，首先是藍(lán)色，然后是綠色，最后是棕色。在任何特定的LCD設(shè)備中，你通常會(huì)看到兩個(gè)相鄰的彩色點(diǎn)——藍(lán)色點(diǎn)略低于溫度指示器，棕色點(diǎn)略高于溫度指示器。這允許您估計(jì)溫度，例如，在85°和90°F之間。

雖然它并不完全準(zhǔn)確，但它的優(yōu)點(diǎn)是體積小、堅(jiān)固、非電子指示器，可以持續(xù)更新溫度測(cè)量值。

07.硅二極管

硅二極管傳感器是專門為低溫范圍開發(fā)的設(shè)備。本質(zhì)上，它們是線性器件，其中二極管的電導(dǎo)率在低溫區(qū)域線性增加。

無論您選擇哪種類型的傳感器，它都無法單獨(dú)工作。由于大多數(shù)傳感器的選擇在溫度范圍和精度上存在重疊，傳感器的選擇將取決于它們?nèi)绾渭傻较到y(tǒng)中。