化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
ifm溫度傳感器工作原理普及
閱讀：1928 發(fā)布時間：2014-9-26 ifm溫度傳感器工作原理普及 IFM溫度傳感器（temperature transducer），是利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律，把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。這些呈現(xiàn)規(guī)律性變化的物理性質(zhì)主要有體。IFM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
IFM溫度傳感器是zui早開發(fā)，應(yīng)用zui廣的一類傳感器。IFM溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。
從17世紀初人們開始利用溫度進行測量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)IFM溫度傳感器和集成IFM溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)IFM溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。
IFM溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中zui為常用的一種，現(xiàn)代的IFM溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實踐的各個領(lǐng)域中，也為人們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。
IFM溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器（RTD）和ICIFM溫度傳感器。ICIFM溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。
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。
ifm溫度傳感器工作原理普及
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
1.正溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
2.負溫度系數(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。對這個連接點加熱，在它們不加熱的部位就會出現(xiàn)電位差。這個電位差的數(shù)值與不加熱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)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，如果測量這個電位差，再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準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。
熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶IFM溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關(guān)，用非常細的材料也能夠做成IFM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，這種細微的測溫元件有*的響應(yīng)速度，可以測量快速變化的過程。
ifm溫度傳感器工作原理普及