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温度传感器基础知识大全 温度传感器使用在多种应用中，例如食品加工、HVAC 环境控制、医疗装置、化学处理与汽车引擎盖内部监控（如冷却液、进气孔、汽缸头温度等）。?温度传感器能测量温度，确保流程维持在特定范围内，以便安全执行应用；或者也可确保在处理极高温度、危险或无法触及的测量点时符合法定规定。　　　　温度传感器分为两种主要类型：接触式和非接触式。 接触式感测器包括热电偶和热敏电阻，在量测时会接触受测物体；非接触式感测器则会量测热源所释放的温度辐射，藉此判定其温度。 非接触式感测器能从远方测量温度，通常用於危险环境中。 温度传感器类型　　　　1.热电偶　　　　热电偶 (TC) 是一对由两种不同金属所制成的接面所组成。 其中一个接面代表基准温度，另一个则是测得温度。 运作方式是温度差异会产生电压（席贝克效应，受温度影响），然後此电压会转换成温度读数。 TC?成本低廉、坚固可靠、无需电池，并且能用於宽广的温度范围，因此受到采用。 热电偶能在高达 2,750°C 下达到良好效能，甚至能在高达 3,000°C 和低至 -250°C 下短暂维持运作。 热电偶的优势与难题： ·量测值为自身温度。　 ·物体的温度必须经过推定，且使用者必须确保热电偶之间无热流动。　　 ·长期使用後容易发生温度读数错误。 原因为何？ 线路的绝缘层受潮或受热导致失效，?或是受到环境中的化学物质、核子辐射或机械性干扰。　　 ·热电偶属於电气导体，因此不可接触其他电力来源。　　 ·接面处无法进行量测。　　 ·与电阻式温度计相比，这些元件反应速度较快。 2.热敏电阻　　　　热敏电阻，如同热电偶一样是不昂贵、立即可取得、容易使用，并且可调适的温度传感器。 但是仅可进行简易的温度量测，无法用於高温应用。 由具有电阻性的半导体材料制成，对温度特别敏感。 热敏电阻的电阻值会在温度上升时降低，因此温度变化时，即可预测电阻的变动。 广泛用於涌入电流限制器、温度传感器、自我重置式过电流保护器，以及自我调节加热单元。　　　　热敏电阻与电阻温度侦测器 (RTD) 的不同之处在於：1) RTD 的材质为纯金属，2) 两者对温度的反应不同。 热敏电阻可依据 k 的符号分为两类（此函数指 Steinhart-Hart 热敏电阻公式，能将热敏电阻的电阻值转换成凯氏温度度数）。 若 k 为正值，电阻会随着温度上升而增加，而此元件则称为正温度系数 (PTC) 热敏电阻。 若 k 为负值，电阻会随着温度上升而减少，而此元件则称为负温度系数 (NTC) 热敏电阻。　　　　本文将探讨 NTC 热敏电阻的一个例子：GE 的 Type MA 系列热敏电阻组件，专为间断或持续性病患体温监测用途所设计。 此应用要求可重复性和快速反应，特别是用於婴儿照护与一般麻醉过程。　　　　MA300（图 1）以病患的皮肤区域做为体温指标，即可方便进行例行且持续性的病患体温监测。 本产品采用不锈钢外罩，因此适合重复使用和抛弃式应用，并可为病患提供最大的使用舒适度。 在 25°C 下，提供的标称电阻值包括 2,252、3,000、5,000 和 10,000 Ω。　　　　GE 的 MA300 热敏电阻组件　　 · · 　　图 1：GE 的 MA300 热敏电阻组件系由不锈钢制成，采用医疗级 PVC Teflon 绝缘。 （资料来源：GE）　　　　3.电阻温度侦测器　　　　电阻温度侦测器 (RTD) 是具有电阻的温度传感器，会在温度变化时同时改变电阻值。 RTD 以准确性、可重复性与可靠度着名，薄膜型可在 -50°C 至 500°C 的宽广温度范围内使用，绕线型可在 -200°C 至 850°C 内使用。　　　　薄膜型 RTD 单元的基板上具有一层铂薄膜。?电路布局经过微调，能提供指定电阻。 并附有引线，且组件经过镀层，可保护薄膜和连接部分。 比较之下，绕线式单元属於陶瓷管或玻璃管封装的线圈，或者是沿着玻璃或陶瓷材质缠绕。　　　　Honeywell 的 TD 系列是 RTD 的例子之一，可用於 HVAC（室温、风管和冰箱温度）、马达过载保护以及汽车（空气或汽油温度）应用。 在 TD 系列中，TD4A 液体温度传感器具有双端子螺纹式阳极镀铝外罩。 此环境密封式液体温度传感器能简化安装，例如安装於卡车侧边，但并不能完全浸入液体中。 单一时间常数在静止空气中的典型反应时间为 4 分钟，在静止水中为 15 秒。　　　　Honeywell TD 系列　　 · · 　　图 2：TD 系列 - 电阻与温度之间的关系 （资料来源：Honeywell）　　　　TD 系列温度传感器能对温度变化快速反应（图 2），且精准度在