什么是热电式传感器？热电式传感器的特点和工作原理介绍

2021-12-29 18:16

　　热电式传感器是将温度变化转换为电量变化的装置。它是利用某些材料或元件的性能随温度变化的特性来进行测量的。例如将温度变化转换为电阻、热电动势、热膨胀、导磁率等的变化，再通过适当的测量电路达到检测温度的目的。把温度变化转换为电势的热电式传感器称为热电偶；把温度变化转换为电阻值的热电式传感器称为热电阻。

　　热电式传感器的特点

　　1、热电偶传感器特点：

　　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，某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+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、热电阻传感器特点：

　　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。

　　热电式传感器的工作原理

　　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。由热电效应产生的电动势包括接触电动势和温差电动势。

　　1、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。

　　2、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。