10.11.1 温度传感器介绍
温度传感器有4种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。在现实世界中,温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可以分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
在当前的技术水平条件下,温度传感器的主要原理如下。
(1)金属膨胀原理设计的传感器
金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸,因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换。
(2)双金属片式传感器(https://www.daowen.com)
双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成,随着温度变化,材料A比另外一种金属膨胀程度要高,引起金属片弯曲。弯曲的曲率可以转换成一个输出信号。
(3)双金属杆和金属管传感器
随着温度升高,金属管(材料A)长度增加,而不膨胀金属杆(金属B)的长度并不增加,这样由于位置的改变,金属管的线性膨胀就可以进行传递。反过来,这种线性膨胀可以转换成一个输出信号。
(4)液体和气体的变形曲线设计的传感器
在温度变化时,液体和气体同样会相应产生体积的变化。
综上所述,多种类型的结构可以把这种膨胀的变化转换成位置的变化,这样产生位置的变化可以输出为电位计、感应偏差、挡流板等形式的结果。