温度传感器
（temperature transducer）是指能感触温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度丈量外表的中心部分，品种繁多。进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线规范化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研发单片测温体系等高科技的方向迅速发展。温度传感器的总线技能也完成了规范化、可作为从机可经过专用总线接口与主机进行通讯。按丈量方法可分为触摸式和非触摸式两大类，依照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
温度传感器的作业原理
温度传感器有四种首要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器（RTD）和IC温度传感器。%&&&&&%温度传感器又包含模仿输出和数字输出两种类型。
1、热电偶的作业原理
当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两头相互衔接时，只需两结点处的温度不同，一端温度为T，称为作业端或热端，另一端温度为TO，称为自在端（也称参阅端）或冷端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的衔接处时，此处便吸收或放出热量（取决于电流的方向），称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量（取决于电流相对于温度梯度的方向），称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB（T，T0）是由触摸电势和温差电势组成的。触摸电势是指两种不同的导体或半导体在触摸处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在触摸点的温度有关。
温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两头产生的电势，此电势只与导体或半导体的性质和两头的温度有关，而与导体的长度、截面巨细、沿其长度方向的温度散布无关。不管触摸电势或温差电势都是由于会集于触摸处端点的电子数不同而产生的电势，热电偶丈量的热电势是二者的组成。当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势差△V，其极性和巨细与回路中的热电势共同。并规则在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B为负极。试验标明，当△V很小时，△V与△T成正比联系。界说△V对△T的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和巨细取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。
现在，世界电工委员会（IEC）引荐了8种类型的热电偶作为规范化热电偶，即为T型、E型、J型、K型、N型、B型、R型和S型。
2、热电阻的作业原理
导体的电阻值随温度改动而改动，经过丈量其阻值推算出被测物体的温度，运用此原理构成的传感器便是电阻温度传感器，这种传感器首要用于-200—500℃温度规模内的温度丈量。 纯金属是热电阻的首要制造资料，热电阻的资料应具有以下特性： ①电阻温度系数要大并且安稳，电阻值与温度之间应具有杰出的线性联系。
②电阻率高，热容量小，反响速度快。
③资料的复现性和工艺性好，价格低。
④在测温规模内化学物理特性安稳。
现在，在工业中运用最广的铂和铜，并已制形成规范测温热电阻
3、红外温度传感器
在自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段坐落0.75～100μm 的红外线，红外温度传感器便是运用这一原理制造而成的。
SMTIR9901/02是荷兰Smartec Company出产的一款现在市场上运用比较广的红外传感器，它是根据热电堆的硅基红外传感器。很多的热电偶堆集在底层的硅基上，底层上的高温接点和低温接点经过一层极薄的薄膜阻隔它们的热量，高温接点上面的黑色吸收层将入射的放射线转化为热能，由热电效应可知，输出电压与放射线是成份额的，一般热电堆是运用BiSb和NiCr作为热电偶。此外，SMT9902sil内部嵌入以Ni1000温度传感器和一小视角的硅滤片，使得丈量温度愈加的准确。由于红外辐射特性与温度相关，能够运用不同的滤镜来丈量不同的温度规模。老练的半导体工艺是产品小型化，低成本化。为了满意某些运用，红外传感器开口视角能够规划成小至7°。
4、模仿温度传感器
常见的模仿温度传感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103电压输出型、AD590电流输出型。
AD590是美国模仿器材公司的电流输出型温度传感器，供电电压规模为3~30V，输出电流223μA（-50℃）~423μA（+150℃），灵敏度为1μA/℃。当在电路中串接采样电阻R时，R两头的电压可作为输出电压。留意R的阻值不能获得太大，以确保AD590两头电压不低于3V。AD590输出电流信号传输间隔可到达1km以上。作为一种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引进的附加电阻形成的差错。适用于多点温度丈量和远间隔温度丈量的操控。
5、逻辑输出型温度传感器
设定一个温度规模，一旦温度超出所规则的规模，则宣布报警信号，发动或封闭电扇、空调、加热器或其它操控设备，此刻可选用逻辑输出式温度传感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。
LM56是NS公司出产的高精度低压温度开关，内置1.25V参阅电压输出端。最大只能带50μA的负载。电源电压从2.7~10V，作业电流最大230μA，内置传感器的灵敏度为6.2mV/℃，传感器输出电压为6.2mV/℃&TImes;T+395mV。
6、数字式温度传感器
它选用硅工艺出产的数字式温度传感器，其选用PTAT结构，这种半导体结构具有准确的，与温度相关的杰出输出特性。PTAT的输出经过占空比比较器调制成数字信号，占空比与温度的联系如下式：DC=0.32+0.0047*t，t为摄氏度。输出数字信号故与微处理器MCU兼容，经过处理器的高频采样可算出输出电压方波信号的占空比，即可得到温度。该款温度传感器因其特别工艺，分辨率优于0.005K。丈量温度规模-45到130℃，故广泛被用于高精度场合。
导致温度传感器套管决裂的原因和解决方法
在不少工程运用中，咱们发现运用中的温度传感器套管会产生决裂现象，这会影响着出产机器运行的安全，严峻的时分还会产生事端。经过对传感器套管决裂现象的查询，查找原因，咱们发现导致温度传感器套管决裂的原因首要有以下几个方面：
（1）温度传感器套管受高速流体冲击，载负过大，应力超越极限，导致套管决裂；
（2）温度传感器套管自身的加工缺点，导致应力会集，简单形成套管开裂；
（3）管道振荡过大，形成温度传感器套管疲惫损坏；
（4）流体流经温度传感器套管时，诱发温度传感器套管振荡，即温度传感器套管固有频率和流体旋涡掉落频率产生共振。这种共振现象会导致温度传感器套管损坏速度加速，致使开裂。
归纳以上几种易导致温度传感器套管决裂的景象，咱们连同热控专业和金属专业进行研究，发现经过以下几种方法，能够削减温度传感器套管决裂现象的产生。
（1）严格操控传感器套管的刺进深度。跟着刺进深度的添加，维护套管的受力成平方倍的添加。所以，咱们丈量温度的时分只需将温度传感器套管刺进到流体的等温区，而无需插到管道的中心点，这样有利于缩短温度表袋悬臂的长度，到达减小其端点的振幅的作用。
（2）在确保必要的传感器套管强度状况下，优化选取温度传感器套管的直径。由于当温度传感器套管的直径添加时，表袋受力呈线性添加，所以在选取表袋直径的时分，既要合理确保套管的强度，又要尽可能错开共振危险区。
（3）改动横截面形状，将其外表加工成结构型式，使流体不产生漩涡掉落现象。
（4）严格操控检修质量，做好传感器套管原料查看，一起还要做好探伤查看，谨防焊口裂缝、开裂等反常事端的产生。
（5）体系投运时，防止产生管道上阀门忽然全开状况。在刚投运敞开阀门的瞬间，温度传感器套管将接受很大的单向力，因此在体系刚投运时，要缓慢地敞开阀门，让体系压力逐步上升，尽可能减小温度传感器套管正面和反面的压力差，防止套管因单向受力过大而导致套管开裂事端产生。
任何传感器在投入运用时，总会产生一些意向不到的状况，咱们要理论结合实际，针对产生的具体状况，提出相应的解决办法。
