中心議題：

• 溫度傳感器集錦
• 各種傳感器的原理

溫度測量的最新進展
　　
當前，雖然主要的溫度傳感器，如熱電偶、熱re電dian阻zu及ji輻fu射she溫wen度du計ji等deng的de技ji術shu已yi經jing成cheng熟shu
，但dan是shi隻zhi能neng在zai傳chuan統tong的de場chang合he應ying用yong
，不bu能neng滿man足zu許xu多duo領ling域yu的de要yao求qiu
，尤you其qi是shi高gao科ke技ji領ling域yu。因yin此ci
，各ge國guo專zhuan家jia都dou在zai針zhen對dui性xing的de競jing爭zheng開kai發fa各ge種zhong新xin型xing溫wen度du傳chuan感gan器qi及ji特te殊shu的de實shi用yong測ce量liang技ji術shu。
　　
光纖溫度傳感器
　　
光導纖維（簡稱光纖）自20世紀70年nian代dai問wen世shi以yi來lai，隨sui著zhe激ji光guang技ji術shu的de發fa展zhan
，從cong理li論lun和he實shi踐jian上shang都dou已yi證zheng明ming它ta具ju有you一yi係xi列lie的de優you越yue性xing，光guang纖xian在zai傳chuan感gan技ji術shu領ling域yu中zhong的de應ying用yong也ye日ri益yi受shou到dao廣guang泛fan重zhong視shi。光guang纖xian傳chuan感gan器qi是shi一yi種zhong將jiang被bei測ce量liang的de狀zhuang態tai轉zhuan變bian為wei可ke測ce的de光guang信xin號hao的de裝zhuang置zhi。它ta是shi由you光guang耦ou合he器qi、傳輸光纖及光電轉換器等三部分組成。目前已有用來測量壓力、位移、應變、液麵、角速度、線速度、溫度、磁場
、電流、dianyadengwuliliangdeguangxianchuanganqiwenshi，jiejuelechuantongfangshinanyijiejuedeceliangjishuwenti。jutongji
，muqianyueyoubaiyuzhongbutongxingshideguangxianchuanganqi，yongyubutonglingyujinxingjiance。keyiyuliao，zaixinjishugemingdelangchaozhong，guangxianchuanganqibijiangdedaoguangfandeyingyong，bingfahuichugengduodezuoyong。
　　
特種測溫熱敏電纜
　　
redianoushichuantongdewenduchuanganqi，yongtufeichangguangfan。jinnianlai，youfazhanchuleyizhongxindecewenjishu，nengzaihuozaishiguyujingzhongyoudutedeyingyong。zhezhongxinxingwenduchuanganqichengweitezhongcewenremindianlan

，youbeichengweilianxuredianouContinuousThermocouple)或尋熱式熱電偶（HeatingSeekingThermocouple）。
　　
熱re敏min電dian纜lan利li用yong電dian偶ou熱re電dian效xiao應ying，但dan測ce量liang的de不bu是shi偶ou頭tou部bu的de溫wen度du，而er是shi沿yan熱re電dian極ji長chang度du上shang最zui高gao溫wen度du點dian的de溫wen度du。由you於yu這zhe種zhong獨du特te功gong能neng，最zui初chu被bei發fa達da國guo家jia作zuo為wei高gao精jing技ji術shu設she備bei鋪pu設she在zai航hang空kong母mu艦jian、驅逐艦的艦艙以及軍用飛機等軍事設備中。目前，已被廣泛應用到各個領域來預防和減少因“過熱”引起的事故和損失。
　　
熱敏電纜的主要性能
　　
目前
，熱敏電纜主要有兩種產品類型（FTLD和CTTC）
，它們測溫原理相同，隻是技術參數不同。
　　
材料構成外層保護管：FTLD型采用雙層聚四氟乙烯
，CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測量環境中的粉塵
、油脂以及水分等介質浸入，以及溫度範圍不同而引起的誤報
，故采用不同材料。測溫元件：K型熱電偶。
　　
外形尺寸目前現有的產品長度約6~15m

，若需長度加大，可以將幾根熱敏電纜連接起來。外徑尺寸FTLD為f3.5mm，CTTC為f9.3~18.7mm，可安裝在傳統探頭無法鋪設到的惡劣環境中。
　　
工作溫度FTLD為-40~200℃，CTTC為-40~899℃。
　　
分度與靈敏度熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近，由於連續熱電偶的“臨時”熱(re)接(jie)點(dian)不(bu)是(shi)緊(jin)密(mi)連(lian)接(jie)
，熱(re)接(jie)點(dian)之(zhi)外(wai)兩(liang)電(dian)極(ji)間(jian)也(ye)並(bing)非(fei)完(wan)全(quan)絕(jue)緣(yuan)，所(suo)以(yi)熱(re)敏(min)電(dian)纜(lan)的(de)輸(shu)出(chu)熱(re)電(dian)勢(shi)與(yu)同(tong)種(zhong)熱(re)電(dian)偶(ou)相(xiang)比(bi)稍(shao)有(you)降(jiang)低(di)
，換(huan)算(suan)成(cheng)溫(wen)度(du)大(da)約(yue)相(xiang)差(cha)十(shi)幾(ji)攝(she)氏(shi)度(du)，這(zhe)對(dui)於(yu)火(huo)警(jing)預(yu)報(bao)來(lai)說(shuo)是(shi)可(ke)以(yi)接(jie)受(shou)的(de)。
　　
彎曲半徑除和熱敏電纜組成材料的性能和質量有關外，還與隔離材料的密實程度有關。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。
　　
石英溫度計
　　
隨著生產及科學技術的發展，各部門對溫度測量與控製的要求越來越高，尤其對高精度
、高分辨率溫度傳感器的需求越來越強烈，普通的傳感器難以滿足要求。
　　
石英溫度計的特性
　　
高分辨率分辨率達0.001~0.0001℃。
　　
高精度在-50℃~120℃範圍內，精度為±0.05℃。普通溫度計的精度為±0.1℃。
　　
誤差小熱滯後誤差小，響應時間為1s，可以忽略。
　　
性能穩定它是頻率輸出型傳感器，故不受放大器漂移和電源波動的影響
，即使將傳感器遠距離（如1500m）設置也不受影響
，但是抗強衝擊性能較差。
　　
石英溫度計的應用
　　
石英溫度計既可用於高精度

、高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)
，又(you)可(ke)作(zuo)為(wei)標(biao)準(zhun)溫(wen)度(du)計(ji)進(jin)行(xing)量(liang)值(zhi)傳(chuan)遞(di)，也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)現(xian)場(chang)穩(wen)態(tai)溫(wen)度(du)場(chang)合(he)下(xia)進(jin)行(xing)精(jing)密(mi)測(ce)溫(wen)或(huo)用(yong)於(yu)恒(heng)溫(wen)槽(cao)的(de)精(jing)密(mi)控(kong)溫(wen)

，還(hai)可(ke)用(yong)作(zuo)遠(yuan)距(ju)離(li)多(duo)點(dian)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)等(deng)。
　　
聲學溫度計
　　
聲學測溫技術具有測溫原理簡單、非接觸、測溫範圍寬（0~1900℃）、可在線測量等優點，現已應用於發電廠、垃圾焚燒爐、水泥回轉窯等工業過程的溫度測量和控製。
　　
利用超聲波測量氣體溫度
　　
利用測量超聲波在氣體中傳播速度因溫度不同而變化的溫度計稱為超聲波溫度計。用超聲波測量氣體溫度具有響應速度快
、不受外壁熱輻射影響等優點。測量對象十分廣泛，從滾梯上方氣體的平均溫度，到內燃機混合氣體爆炸燃燒時的溫度測量等。
　　
超聲波測量氣體溫度的工作原理與聲學測溫相同，聲速的測量方法有兩種：
　　
脈衝法測量如果揚聲器與收音器間的距離為l
，傳播的時間為τ，則可依據u=l／τ
，求得u。當測量場所有風時，若直接測量聲速將產生誤差。在這種情況下，將揚聲器與收音器交換測量，選用兩者的平均速度更為準確。
　　
共振法測量利用共振頻率f=u/l可求得u。
　　
固體超聲波溫度計
　　
利li用yong聲sheng波bo在zai固gu體ti中zhong傳chuan播bo速su度du，隨sui溫wen度du而er變bian化hua的de溫wen度du計ji稱cheng為wei固gu體ti超chao聲sheng波bo溫wen度du計ji。由you於yu聲sheng波bo在zai固gu體ti中zhong傳chuan播bo時shi，聲sheng速su的de靈ling敏min度du隨sui溫wen度du的de升sheng高gao而er增zeng大da
，因yin此ci，這zhe種zhong溫wen度du計ji更geng適shi用yong於yu高gao溫wen測ce量liang。
　　
核四級共振溫度計(NQR溫度計)
　　
核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)是(shi)原(yuan)子(zi)核(he)係(xi)統(tong)的(de)磁(ci)共(gong)振(zhen)。具(ju)有(you)核(he)自(zi)旋(xuan)的(de)物(wu)質(zhi)處(chu)於(yu)靜(jing)磁(ci)場(chang)中(zhong)，當(dang)在(zai)靜(jing)磁(ci)場(chang)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)加(jia)電(dian)磁(ci)波(bo)時(shi)
，將(jiang)對(dui)某(mou)頻(pin)率(lv)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)產(chan)生(sheng)吸(xi)收(shou)現(xian)象(xiang)即(ji)為(wei)核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)。氯(lv)酸(suan)鉀(jia)KCIO3晶體中核自旋具有電四極矩的CI35yuanzihe，zaizhouduichengdianchangtiduzhong，zixuanchanshengnengjiyueqian

，chuxianxishoudiancibodexianxiang，chenghesijigongzhen。liyonggongzhenxishoupinlvsuiwendushenggaoerjianshaodetexingzhichengdewenduji
，chengweihesijigongzhenwenduji。gaiwendujikeyizuoweibiaozhunwendujihuogaojingdushiyongwenduji。
　　
NQR溫度計的特性

• 　　高準確度、高分辨率準確度可達±0.005K
  ；共振吸收頻率與溫度的相關性好，在室溫附近為5kHz/K，分辨率達1mK。
• 　　不需要分度溫度與吸收頻率的關係，隻取決於KCIO3的結構，從根本上保證良好的重現性（在6Kz以下）。
• 　　互換性好在水三相點其互換性為±10Hz
  ，性能極其優越。
• 　　輸出為頻率信號，容易保護高精度可利用標準電波、電視信號等作高精度的基準信號，便於數字化處理。
• 　　溫度範圍廣對於高精度測量適用於室溫至低溫範圍。
• 　　從檢測微弱的吸收信號直到轉換成溫度，可全部實現自動化。
• 　　熱噪聲溫度計

　　
由you於yu電dian子zi的de熱re運yun動dong
，可ke在zai電dian阻zu的de兩liang端duan產chan生sheng由you熱re噪zao聲sheng引yin起qi的de電dian位wei起qi伏fu。這zhe種zhong熱re噪zao聲sheng又you稱cheng約yue翰han遜xun噪zao聲sheng，熱re噪zao聲sheng電dian壓ya與yu溫wen度du之zhi間jian存cun在zai確que定ding關guan係xi。利li用yong熱re噪zao聲sheng電dian壓ya與yu溫wen度du的de相xiang互hu關guan係xi，可ke製zhi成cheng熱re噪zao聲sheng溫wen度du計ji。熱re噪zao聲sheng溫wen度du計ji具ju有you如ru下xia特te性xing：不需要分度；與傳感器材料無關，不受壓力影響；傳感器的阻值幾乎不影響測量精度

；測溫範圍廣（4-1400K）。
　　
因(yin)此(ci)，熱(re)噪(zao)聲(sheng)溫(wen)度(du)計(ji)可(ke)望(wang)成(cheng)為(wei)一(yi)種(zhong)理(li)想(xiang)的(de)測(ce)溫(wen)方(fang)式(shi)。然(ran)而(er)
，熱(re)噪(zao)聲(sheng)溫(wen)度(du)計(ji)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)小(xiao)，信(xin)號(hao)處(chu)理(li)困(kun)難(nan)，操(cao)作(zuo)也(ye)複(fu)雜(za)
，至(zhi)今(jin)仍(reng)未(wei)實(shi)用(yong)化(hua)。
　　
半導體集成電路溫度傳感器
　　
眾所周知，晶體管的基極—發射極的正向壓降隨著溫度的升高而減少。利用P-N結的這一固有特性，可製成溫度傳感器。AD590集成電路溫度傳感器就是典型的一種，DS1820則是最新的發展。
　　
DSl820智能溫度傳感器
　　
智能溫度傳感器是在半導體集成溫度傳感器的基礎上發展起來的。其主要優點是采用數字化技術，能以數字形式直接輸出被測溫度；能夠遠程傳輸數據
；用戶可設定溫度上、下限，具有越限自動報警功能；自帶總線接口，適配各種微處理器和單片機，便於開發具有一定智能功能的溫度測控係統。其中，DS1820就是典型的智能溫度傳感器。
　　
基本特性
　　
DSl820是美國生產的可組網數字式溫度傳感器。全部傳感元件及轉換電路集成在形如一隻三極管的集成電路內。因體積小、轉換快
、分辨率高
、數字量傳輸等，使其在多點測溫、智能溫度檢測係統中有著廣泛的應用。與其他溫度傳感器相比，DS1820具有以下特點：
　　●獨特的單線接口方式；
　　●支持多點組網功能；
　　●在使用中不需要任何外圍元件。
　　●測溫範圍為-55~+125℃
；
　　●測量結果以9位數字量方式串行傳送。