热电式传感器

工作原理

　　热电偶是利用热电效应制成的温度传感器。所谓热电效应，就是两种不同材料的导体（或半导体）组成一个闭合回路，当两接点温度T和T0不同时，则在该回路中就会产生电动势的现象。由热点效应产生的电动势包括接触电动势和温差电动势。接触电动势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。其数值取决于两种不同导体的材料特性和接触点的温度。温差电动势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电动势。其产生的机理为：高温端的电子能量要比低温端的电子能量大，从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多，结果高温端因失去电子而带正电，低温端因获得多余的电子而带负电，在导体两端便形成温差电动势。

　　热电阻传感器是利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的。热电阻广泛用来测量－200～850℃范围内的温度，少数情况下，低温可测量至1K，高温达1000℃。标准铂电阻温度计的精确度高，作为复现国际温标的标准仪器。

电热式传感器选材要求

　　热电偶选材要求：性能稳定；温度测量范围广；物理化学性能稳定；导电率要高，并且电阻温度系数要小；材料的机械强度要高，复制性好、复制工艺简单，价格便宜。

　　热电阻选材要求：电阻温度系数大，且电阻随温度单值变化，具有线性；热容量小；电阻率尽量大；物理化学性质稳定；易获得较纯物质，材料复制性好，价格便宜。

特点

　　1、热电偶特点是：

　　测量精度高：因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

　　测量范围广：常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶可测到-269℃(如金铁镍铬)，可达+2800℃(如钨-铼)。

　　构造简单，使用方便：热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

　　2、热电阻特点是：

　　信号输出较大，易于测量；

　　热电阻要借助外加电源，而热电偶可自身产生电势；

　　热电阻的测温反应速度慢；

　　同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高。