第一章定义：温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置。用于检测温度和热量，也叫做热电式传感器。温度是与生活、科研、生产密切相关的物理量。如冰箱、空调、实验和生产环境等…是应用最广泛的一种传感器。将温度T变化转换为电阻变化的元件，主要有金属热电阻、半导体陶瓷热敏电阻(NTC、PTC、CTR)、半导体热电阻和高分子热敏电阻；将温度变化-------电势的传感器，主要有热电偶和PN结式传感器；将温度变化-------电流的传感器，集成温度传感器。将热辐射-------电学量的器件，有热释电探测器、红外探测器；新型的有光纤温度传感器、液晶温度传感器、智能温度传感器等等1.1电阻型温度传感器1.2热电偶(thermocouple)1.3半导体PN结型温度传感器(SemiconductorPNJunction)1.4其它温度传感器§1.1电阻型温度传感器Rt表示任意绝对温度时金属的电阻值;R0表示基准状态t0时的电阻值;a是热电阻的温度系数（1/℃）,在一定的温度范围内，可近似地看成一个常数1.铂热电阻(platinumT.R.)物理、化学性能稳定，是热电阻最佳材料，铂丝的电阻值与温度之间的关系：在-190～0℃范围内为:铂电阻重现性最好、稳定性最好作为标准电阻温度计用于高精度工业测量、温度的基准。一般测量精度较小时采用铜电阻。3.其它热电阻1、结构：将电阻丝双线绕在云母、石英、陶瓷、塑料等绝缘架上，固定后外面再加上保护套管。2、测量电路：用精度较高的电桥电路。为消除连接导线电阻随环境温度变化而造成的测量误差，常采用三线和四线连接法。三线连接法R1、R2、R3固定电阻，Ra调零电阻，r1、r2、r3、r4为导线补偿电阻。正温度系数热敏电阻PTCPositiveTemperatureCoefficient一、热敏电阻特性参数电阻型温度传感器二、PTC热敏电阻2.突变型PTC的R与T关系：R0为标称温度下的阻值，A为材料常数。3、缓变型PTC热敏电阻RT与温度的关系近似为线性，即：缓变型PTC的αT随温度而变化，适于温度补偿。三、NTC热敏电阻电阻温度系数为：负温临界热敏电阻是指在某一温度附近阻值发生突变，几度的狭小温区内T增加降低3～4个数量级的元件。阻值的突变点为临界温度点。五、热敏电阻的结构及其特点1.1.3半导体热电阻温度传感器SemiconductorT.R.1.迁移率与温度的关系2.电阻率与温度的关系二、硅热电阻的结构和工艺工艺流程:1.电阻一温度特性电阻型温度传感器3、硅电阻与电流的关系2、流量测量的原理图二、温度补偿电路2.PTC对晶体管Ie的补偿电路图四、延时2.马达启动原理图五、控温电路2.恒温箱温度控制原理图第一章温度传感器§1.2热电偶thermocouple1.2.1热电偶的基本原理热电偶式中k0为波尔兹曼常数；q为电子电量；nA、nB分别为A和B的T时自由电子密度。式中бA称为汤姆逊系数，它表示温差1℃时所产生的电势差。热电极A、B组成的热电偶回路，当温度T>T0时，二、热电偶的基本定律3.中间导体定律§1.2热电偶热电偶热电偶三、热电偶的结构四、热电偶的冷端温度补偿§1.2热电偶1.2.3热电偶的实用测量电路§1.3半导体PN结型温度传感器一、二极管温度传感器二、晶体管温度传感器3、晶体管温度传感器基本电路1.3.2集成温度传感器二、电压型集成温度传感器2．电路结构及应用三、电流型集成温度传感器AD5902、AD590实际电路AD590等效于一个高阻抗的恒流源。在工作电压为+4～+30V、-55～+150℃，I（μA）与T（K）严格成正比。T每变化1K，输出增加1μA。在298.2K时输出电流298.2μA。微安数表标出温度。§1.3半导体PN结型温度传感器1.3.3温敏闸流晶体管一、工作原理operationprinciple等效结构基本电流-电压特性二、晶闸管的温度特性三、温敏晶闸管的开关温度控制2．利用栅极分路电阻§1.3半导体PN结型温度传感器1.3.4结型温度传感器的应用二、AD590温度控制器三、摄氏温度计四、测量温差的方法作业：1、2、3、4、6、A和K间接交流电。当T超过设定时温控管导通，被整流的半波电流流过负载。当T继续上升温控管导通态不变。T下降到比开关温度T0低时，在电源电压周期内，当电压到达零交叉点时就断开。一、热辐射温度传感器当λ一定时，亮度只与T有关------单波长测量原理。将T刻度的钨丝发出的单色亮度和被测物体的单色亮度一样时，由钨丝灯的T确定被测物体的温度-----光学高温计-----用光电器件把物体的辐射能转换成与之成一定比例的电信号的器