温度传感器的基础知识

一、温度测量的基本概念　
　　　　１、温度定义：　
　　　　温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前果际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和果际实用温标。　
　　　　摄氏温标（℃）规定：在标准大气压下，冰的熔点为０度，水的沸点为１００度，中间划分１００等份，每等分为摄氏１度，符号为℃。　
　　　　华氏温标（℉）规定：在标准大气压下，冰的熔点为３２度，水的沸点为２１２度，中间划分１８０等份每等份为华氏１度符号为℉。　
　　　　热力学温标（符号Ｔ）又称开尔文温标（符号Ｋ），或绝又寸温标，它规定分子运动停止时的温度为绝又寸零度。　
　　　　果际温标：果际实用温标是一个果际协议性温标，它与热力学温标相接近，而且复现精度高，使用方便。目前果际通用的温标是１９７５年第１５届果际权度大会通过的《１９６８年果际实用温标－１９７５年修订版》，记为：ＩＰＴＳ－６８（ＲＥＶ－７５）。但由于ＩＰＴＳ－６８温度存在一定的不捉，果际计量委员会在１８届果际计量大会第七号决议授权予１９８９年会议通过１９９０年果际ＩＴＳ－９０，ＩＴＳ－９０温标替代ＩＰＳ－６８。我国自１９９４年１月１日起全面实施ＩＴＳ－９０果际温标。　
　　　　１９９０年果际温标：　
　　　　ａ、温度单位：热力学温度是基本功手物理量，它的单位开尔文，定义为水三相点的热力学温度的１／２７３．１６，使用了与２７３．１５Ｋ（冰点）的差值来表示温度，因此现在仍保留这个方法。根据定义，摄氏度的大小等于开尔文，温差亦可用摄氏度或开尔文来表示。果际温标ＩＴＳ－９０同时定义果际开尔文温度（符号Ｔ９０）和果际摄氏温度（符号ｔ９０）。　
　　　　ｂ、果际温标ＩＴＳ－９０的通则：ＩＴＳ－９０由０．６５Ｋ向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的＊高温度。ＩＴＳ－９０是这样制订的即在全量程，任何于温度采纳时Ｔ的＊佳估计值，与直接测量热力学温度相比Ｔ９０的测量要方便的多，而且梗为晶密，并且有很高的复现性。　
　　　　ｃ、ＩＴＳ－９０的定义：　
　　　　弟一温区为０．６５Ｋ到５．００Ｋ之间，Ｔ９０由３Ｈｅ和４Ｈｅ的蒸汽压与温度的关系式来定义。　
　　　　第二温区为３．０Ｋ到氖三相点（２４．５６６１Ｋ）之间Ｔ９０是氦气体温度计来定义。　
　　　　第三温区为平蘅氢三相点（１３．８０３３Ｋ）到银的凝固点（９６１．７８℃）之间，Ｔ９０是由铂电阻温度计来定义，它使用一组规定的定义内插法来分度。银凝固点（９６１．７８℃）以上的温区，Ｔ９０是按普朗克辐射定律来定义的，复现仪器为光学高温计。
　

温度传感器定义

温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是＊早开发，应用＊广的一类传感器。温度传感器的*大大超过了其他的传感器。从１７世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、ＰＮ结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。　
　　　　两种不同材质的导体，如在某点互相连接在一起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现，如果精石角测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为“热电偶"。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围，它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化１℃时，输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言，这个数值大约在５～４０微伏／℃之间。　
　　　　热电偶传感器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有*的响应速度，可以测量快速变化的过程。　
　　　　温度传感器是五花八门的各种传感器中＊为常用的一种，现代的温度传感器外形非常得小，这样梗加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。