了解温度传感器技术：RTDs、热电偶和热敏电阻

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了解温度传感器技术：RTDs、热电偶和热敏电阻

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温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。本文为您介绍常见接触式温度传感器技术：RTDs、热电偶和热敏电阻。

01RTDs

原理

RTDs(Resistance Temperature Detectors) ，即电阻温度检测器， 是一种通过检测导线中电流大小来测量温度的小型装置。它的工作原理如下：想象一根由特殊金属铂制成的导线，随着导线温度升高，金属原子无规则振动加大，阻碍电流的流动，导线的的电阻增加。RTD 利用这一原理，通过测量导线电阻并依此来计算温度。RTD 测温非常精确，温度测量精度可达 0.1% 或更高。

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工业应用

一种典型的RTDs工业应用是测量食品加工过程的温度。在食品加工厂中，一个RTD 检测器放置于烹饪装置内，与温度计相连。当食物温度发生变化时，RTD 会感应到电阻的变化并向温度计发送信号，然后温度计可以在屏幕上显示温度供工作人员查看。这样，工作人员可以确保食物安全且烹饪到合适的温度。

02热电偶

原理

热电偶的工作原理是基于塞贝克效应。简单来说，这是两种不同金属连接在一起形成电路时发生的科学现象。假设你有一根铜线和一根铁线，然后将它们粘在一起。当您加热电线的一端时，就会产生一点电流！发生这种情况是因为热端和冷端之间的温差产生了电压差。这种电压差称为电动势，简称 EMF。热电偶通过测量电动势，并用它来计算出电线热端和冷端之间的温差。

热电偶有各种不同的形状和尺寸，每种类型均由不同的金属组合制成。例如，一种常见的类型称为 K 型，它由镍和铬丝制成。另一种常见类型为 J 型，由铁丝和康铜（铜镍合金）制成。热电偶可以测量非常宽的温度范围，从- 200℃到 2000 ℃超高温。

工业应用

现在我们来谈谈如何在工厂中使用热电偶。想象一下一家生产陶瓷、砖块或玻璃等物品的工厂。这些东西需要被加热到极高的温度。如何测量呢？这就是热电偶可以提供帮助的地方！如前所述，热电偶可以测量非常高的温度，高达 2000°C！通过使用热电偶监测炉或窑内的温度，工人可以确保温度保持在一定范围内。这对于确保产品的安全和高质量非常重要。

工业锅炉也需要用热电偶对温度进行监测，以确保它们不会变得太热并造成损坏。通过使用热电偶测量温度，工作人员可以控制锅炉的效率并确保其按应有的方式工作。热电偶还用于实验室来测量化学品或材料的温度。这可以帮助科研工作者了解事物在不同温度下的行为，帮助他们开发新材料或药物。

03热敏电阻

热敏电阻是根据温度变化时电阻的变化来测量温度。热敏电阻主要有两种类型：NTC 和 PTC。NTC代表负温度系数，这意味着随着温度升高，热敏电阻的阻值下降。PTC 代表正温度系数，随着温度升高，热敏电阻的电阻也会升高。

工业应用热敏电阻的一种常见用途是在HVAC （供暖、通风和空调）系统。想象一下你坐在教室里，天气非常热。空调正在运行，但似乎并没有很好地使房间降温。这时候热敏电阻就可以派上用场！在空调系统内部，有一个小热敏电阻，可以测量从通风口排出的空气温度。如果温度太高，热敏电阻会向空调发送信号，告诉它进入高速档并开始更快地冷却空气。这只是热敏电阻如何在工业应用中使用的示例之一。它们还用于医用温度计来测量体温，以及用于汽车发动机来监测发动机的温度确保其不会过热。

04总结温度传感器技术可能看起来很复杂，但实际上非常简单！今天，我们了解了三种类型的传感器：RTD、热电偶和热敏电阻。 RTD 使用铂丝测量温度，非常适合食品加工等行业，在这些行业中，温度对于制作美味的食物至关重要！热电偶的工作原理是当两种不同的金属被加热时产生电动势，其测温范围非常广，这使得它们非常适合陶瓷或铸造等行业。最后，热敏电阻根据电阻的变化来测量温度，有两种类型：NTC 和PTC