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溫度傳感器原理
溫度傳感器原理，很多的科學(xué)研究都需要用到傳感器，傳感器的作用很大，傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息，以下為大家分享溫度傳感器原理。
溫度傳感器原理1
溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。
溫度傳感器工作原理：
金屬膨脹原理設(shè)計的傳感器
金屬在環(huán)境溫度變化后會產(chǎn)生一個相應(yīng)的延伸，因此傳感器可以以不同方式對這種反應(yīng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成，隨著溫度變化，材料A比另外一種金屬膨脹程度要高，引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個輸出信號。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高，金屬管（材料A）長度增加，而不膨脹鋼桿（金屬B）的長度并不增加，這樣由于位置的改變，金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞。反過來，這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個輸出信號。
液體和氣體的變形曲線設(shè)計的傳感器
在溫度變化時，液體和氣體同樣會相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化。
多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化，這樣產(chǎn)生位置的變化輸出（電位計、感應(yīng)偏差、擋流板等等）。
電阻傳感器
金屬隨著溫度變化，其電阻值也發(fā)生變化。
對于不同金屬來說，溫度每變化一度，電阻值變化是不同的，而電阻值又可以直接作為輸出信號。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負(fù)溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感器
熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成，在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點的.溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為熱電偶。
不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時，輸出電位差的變化量。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個數(shù)值大約在5～40微伏/℃之間。
由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測量快速變化的過程。
溫度傳感器原理2
溫度傳感器的工作原理
金屬收縮原理設(shè)計的傳感器：金屬在環(huán)境溫度變化后會產(chǎn)生一個適當(dāng)?shù)纳煅�，因此傳感器可以以有所不同方式對這種反應(yīng)展開信號切換。
雙金屬片式傳感器：雙金屬片由兩片有所不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而構(gòu)成，隨著溫度變化，材料A比另外一種金屬收縮程度要高，引發(fā)金屬片傾斜。傾斜的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個輸入信號。
雙金屬桿和金屬管傳感器：隨著溫度增高，金屬管（材料A）長度減少，而不收縮鋼桿（金屬B）的長度并不減少，這樣由于方位的轉(zhuǎn)變，金屬管的線性收縮就可以展開傳送。反過來，這種線性收縮可以轉(zhuǎn)換成一個輸入信號。
液體和氣體的變形曲線設(shè)計的傳感器：在溫度變化時，液體和氣體同樣會適當(dāng)產(chǎn)生體積的變化。多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種收縮的變化轉(zhuǎn)換成方位的'變化，這樣產(chǎn)生方位的變化輸入（電位計、感應(yīng)器偏差、擋流板等等）。
電阻傳感器：金屬隨著溫度變化，其電阻值也發(fā)生變化。對于有所不同金屬來說，溫度每變化一度，電阻值變化是有所不同的，而電阻值又可以必要作為輸入信號。
熱電偶傳感器：熱電偶由兩個有所不同材料的金屬線構(gòu)成，在末端焊在一起。對這個連接點冷卻，在它們不冷卻的部位就會經(jīng)常出現(xiàn)電位差。這個電位差的數(shù)值與不冷卻部位測量點的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。
溫度傳感器原理3
常見的傳感器有幾種
一、光電傳感器
光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指光照射在某些物質(zhì)上時，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。
根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類：外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光電效應(yīng)。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。
光電傳感器擁有分辨率高、響應(yīng)時間短、檢測距離長、對檢測物體的限制少等特點。尤其值得一提的是，它可實現(xiàn)顏色判別。通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。
二、接近傳感器
接近傳感器能以非接觸式進(jìn)行傳感檢測，所以不會進(jìn)行磨損以及傷害檢測對象，更無火花、噪音。由于是無接觸的輸出方式，所以使用壽命長，幾乎對接點的壽命沒有任何的影響。
接近傳感器與其他檢測方式不同的是，它適合和在水油環(huán)境下使用，檢測時幾乎不受檢測對象的污漬和水油的影響。
其中，接近式傳感器本身只能近距離且無接觸檢測金屬物體。測距改變式彈力桿裝置最大的特點是可以使觸點的感應(yīng)范圍范圍過載。彈簧加載活塞、探針、按鈕，一般是用來接觸產(chǎn)品然后檢測產(chǎn)品是否到位、定位準(zhǔn)確以及核實被測產(chǎn)品。
三、光纖傳感器
利用光纖研制光纖傳感器始于1977年，該技術(shù)一問世即引起人們的極大興趣，目前光纖傳感器已經(jīng)得到迅猛發(fā)展。
因為光纖本身是電介質(zhì)，而且敏感元件也可用電介質(zhì)材料制作，因此光纖傳感器具有良好的電絕緣性，光纖表面能承受80kV/20cm電壓，尤其適用于高壓的供電系統(tǒng)以及大容量電機的測試。
利用光纖能構(gòu)成種類繁多的傳感器，故有人稱光纖傳感器是wan能傳感器。它可測量許多物理量，應(yīng)用范圍遍布軍事、商業(yè)、民用、醫(yī)學(xué)、工業(yè)控制等各個領(lǐng)域。需要明確的一點是，傳統(tǒng)傳感器是以機-電測量為基礎(chǔ)，而光纖傳感器則以光學(xué)測量為基礎(chǔ)。
四、位移傳感器
位移傳感器是把物體的運動位移轉(zhuǎn)換成可測量的電學(xué)量一種裝置。通常用于把不便于定量檢測和處理的形變、振動、位移、位置、尺寸等物理量轉(zhuǎn)換為易于定量檢測、便于作信息傳輸與處理的電學(xué)量。
位移傳感器種類繁多，近幾年應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，越來越多的創(chuàng)新技術(shù)也開始被運用到傳感器中。例如，基于光纖技術(shù)、時柵技術(shù)、OEM的LVDT技術(shù)、超聲波技術(shù)、磁致伸縮技術(shù)等，由于技術(shù)的`進(jìn)步，各種傳感器性能大幅提高，成本也顯著降低。
五、霍爾效應(yīng)傳感器
旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器一般不使用任何運動部件，這種基于半導(dǎo)體的傳感器將霍爾效應(yīng)傳感元件與電路相結(jié)合，以提供與旋轉(zhuǎn)磁場變化相對應(yīng)的模擬輸出信號。有兩個輸出選項可供選擇，即模擬或脈沖寬度調(diào)制（PWM）。
其中，線性霍爾效應(yīng)傳感器測量磁場的線性運動，而不是旋轉(zhuǎn)。據(jù)悉，該傳感器可針對設(shè)定的輸出電壓進(jìn)行編程，該輸出電壓對于給定的行進(jìn)距離是成比例的。
截至目前，霍爾傳感器的相關(guān)技術(shù)仍在不斷進(jìn)步過程之中，可編程霍爾傳感器、智能霍爾元件和微型霍爾傳感器將具有良好的市場前景。
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