BALLUFF巴魯夫溫度傳感器的特性與分類以及結(jié)構(gòu)詳解

　　BALLUFF巴魯夫溫度傳感器一般分為接觸式和非接觸式兩大類．所謂接觸式就是傳感器直接與被測物體接觸進(jìn)行溫度測量，這是溫度測量的基本形式．而非接觸式是測量物體熱輻射而發(fā)出的紅外線從而測量物體的溫度，可進(jìn)行遙測，這是接觸方式所做不到的． 接觸式溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻以及鉑電阻等，利用其產(chǎn)生的熱電動勢或電阻隨溫度變化的特性來測量物體的溫度，被廣泛用于家用電器、汽車、船舶、控制設(shè)備、工業(yè)測量、通信設(shè)備等．另外，還有一些新開發(fā)研制的傳感器，例如，有利用半導(dǎo)體PN 結(jié)電流/電壓特性隨溫度變化的半導(dǎo)體集成傳感器；有利用光纖傳播特性隨溫度變化或半導(dǎo)體。

　　BALLUFF巴魯夫溫度傳感器有利用彈性表面波及振子的振蕩頻率隨溫度變化的傳感器；有利用核四重共振的振蕩頻率隨溫度變化的NQR 傳感器；有利用在居里溫度附近磁性急劇變化的磁性溫度傳感器以及利用液晶或涂料顏色隨溫度變化的傳感器等． 非接觸方式是通過檢測光傳感器中紅外線來測量物體的溫度，有利用半導(dǎo)體吸收光而使電子遷移的量子型與吸收光而引起溫度變化的熱型傳感器．

　　一、BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電偶的應(yīng)用原理

　　BALLUFF巴魯夫溫度傳感器電偶是工業(yè)上的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：

　?、贉y量精度高。因溫度傳感器熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

　?、跍y量范圍廣。常用的溫度傳感器熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊溫度傳感器熱電偶可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。

　?、蹣?gòu)造簡單，使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

　　1．溫度傳感器熱電偶測溫基本原理

　　將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

　　2．溫度傳感器熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成

　?。?）溫度傳感器熱電偶的種類

　　BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的溫度傳感器熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶 我國從1988年1月1日起，溫度傳感器熱電偶和溫度傳感器熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并七種標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型溫度傳感器熱電偶。

　?。?）BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電偶的結(jié)構(gòu)形式

　　為了保證溫度傳感器熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下：

　?、?組成溫度傳感器熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；

　?、?兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；

　?、?補償導(dǎo)線與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可靠；

　?、?保護套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

　　3．BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電偶冷端的溫度補償

　　由于BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導(dǎo)線把溫度傳感器熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出，溫度傳感器熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使溫度傳感器熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。

　　在使用溫度傳感器熱電偶補償導(dǎo)線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導(dǎo)線與溫度傳感器熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。

　　二、溫度傳感器熱電阻的應(yīng)用原理

　　BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電阻是中低溫區(qū)的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。

　　1．BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電阻測溫原理及材料

　　溫度傳感器熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。溫度傳感器熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造溫度傳感器熱電阻。如Omega公司的PT100溫度傳感器，就包含一個100歐姆的鉑金電阻溫度探頭。

　　2．BALLUFF巴魯夫溫度傳感器熱電阻的結(jié)構(gòu)

　?。?）精通型溫度傳感器熱電阻 工業(yè)常用溫度傳感器熱電阻感溫元件（電阻體） 從溫度傳感器熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過溫度傳感器熱電阻阻值的變化來測量的，因此，溫度傳感器熱電阻的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。

　?。?）鎧裝溫度傳感器熱電阻 鎧裝溫度傳感器熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，最小可達(dá)φmm。

　　與普通型溫度傳感器熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后??；②機械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長。

　?。?）端面溫度傳感器熱電阻 端面溫度傳感器熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向溫度傳感器熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

　?。?）隔爆型溫度傳感器熱電阻 隔爆型溫度傳感器熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型溫度傳感器熱電阻可用于