溫度傳感器主要形式和溫度探頭類型

溫度傳感器三種主要形式為熱電偶、鉑電阻和熱電阻

熱電偶由兩種不同的金屬絲焊接而成，例如：NiCr-Ni(K型)，利用熱電效應(yīng)來(lái)工作的，兩種不同的金屬絲，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，不同的兩種導(dǎo)體存在著溫差，兩者產(chǎn)生電動(dòng)熱。因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，此現(xiàn)象稱之為熱電現(xiàn)象。

鉑電阻測(cè)量原理不同于熱電偶測(cè)量方法。鉑電阻傳感器本質(zhì)上來(lái)講屬于PTC熱敏電阻的一種。金屬的電阻率會(huì)隨著溫度的升高而增大，因此這種特性被用來(lái)測(cè)量溫度。薄膜式鉑電阻，由于結(jié)構(gòu)超薄，因此在電阻不被影響的前提下，配置了一個(gè)玻璃套管，用以保護(hù)。目前通用的鉑電阻的電阻值為100Ohm(0℃時(shí))，這是目前國(guó)際通用的鉑電阻。另外一種PT100傳感器采用繞線陶瓷式，此種方法將鉑絲攻成螺旋狀，再裝入陶瓷基體內(nèi)，此傳感器結(jié)構(gòu)十分緊密，在所有鉑電阻傳感器中，這種結(jié)構(gòu)精度最高，使用時(shí)間持久并且無(wú)老化現(xiàn)象，但是相較于熱電偶的測(cè)量原理，反應(yīng)時(shí)間較緩，因此在應(yīng)用時(shí)經(jīng)常運(yùn)用于食品科技，特別是實(shí)驗(yàn)室研發(fā)環(huán)節(jié)。

NTC熱敏電阻使用較為廣泛且較經(jīng)濟(jì)的一款溫度傳感器。由于混合的氧化物陶瓷材料構(gòu)成，具有負(fù)的溫度系數(shù)，這是稱之為NTC的原因(negative temperature coefficient縮寫)。隨著溫度的升高，阻值降低，這與PT100傳感器的測(cè)量特性完全相反。

通過(guò)溫度傳感器制成的溫度探頭類型主要也有三種：

1、刺入/浸入式探頭：用于測(cè)量液體及固體的溫度，探頭的前端設(shè)計(jì)為針狀刺入式。使用時(shí)如果測(cè)量探頭的溫度比被測(cè)物體低，根據(jù)能量守恒原理，熱能會(huì)從被測(cè)物體熱導(dǎo)至探頭上；如果測(cè)量探頭的溫度比被測(cè)物體較高，同理熱能則從探頭傳導(dǎo)至被測(cè)物體。這就意味著被測(cè)物體被加熱升溫，所測(cè)得的溫度是加溫之后的物體溫度，在此測(cè)量情況，探頭與介質(zhì)的比值必須考慮，因?yàn)樘筋^與介質(zhì)的比值越好，越能更精準(zhǔn)的測(cè)得物體獲取的能量，由于能量轉(zhuǎn)移的原因會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)產(chǎn)生誤差。我們一定要注意儀器測(cè)量的不是介質(zhì)的溫度,而是傳感器的溫度，此測(cè)量誤差可以通過(guò)以下方式減小：刺入或浸入的深度10或15倍于探頭的直徑；當(dāng)測(cè)量液體時(shí)，盡量何持液體的流動(dòng)可以有效減少誤差。

2、空氣溫度探頭，用來(lái)測(cè)量空氣溫度，例如冷庫(kù)、冷柜、空調(diào)室(調(diào)溫)、通風(fēng)場(chǎng)所(通風(fēng)/排風(fēng))等，空氣探頭的傳感器裸露，因此示值很容易受氣流所影響，最佳的解決方法是在氣流為2-3m/s時(shí)，順流輕移探頭，使溫度達(dá)成平衡穩(wěn)定。

3、表面探頭，用來(lái)測(cè)量物體的表面溫度?？諝鉁囟忍筋^和表面探頭使用進(jìn)行表面溫度測(cè)量時(shí)，探頭的前端必須垂直于被測(cè)物體，與被測(cè)物體充分完全的接觸。必須注意的是探頭與被測(cè)物的接觸面必須平坦，否則在測(cè)量時(shí)則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

溫度探頭采用接觸方法，主要應(yīng)用在食品的抽樣檢查、食品運(yùn)輸過(guò)程中的溫度監(jiān)控、煙道中流動(dòng)煙氣中心溫度測(cè)量、不同點(diǎn)溫差測(cè)量、電子焊接時(shí)通過(guò)表面溫度測(cè)量檢測(cè)預(yù)熱狀況、在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程時(shí)通過(guò)浸入式測(cè)量化學(xué)溶液的溫度、在機(jī)械制造行業(yè),測(cè)量軸承與齒輪的表面溫度,用以維護(hù)及檢修等等方面。