1、温湿度传感器的工作原理
英尚微代理温度传感器系列产品,可提供选型和技术支持。温度传感器的关键原理建立在物质物理特征随温度变化的规律之上。当环境温度发生变化时,材料中的某些物理特征会产生相应改变,传感器正是通过检查这些变化来实现温度测量。这种温度依赖性主要表现为多种形式:固体、液体和气体的热膨胀效应;金属或半导体的阻值变化;两个不同的金属接触过程中产生的热电效应;以及半导体材料PN结的正向压降变化等。现代温湿度传感器通过精密的数字电路设计,将这些微小的物理变化转换成标准的电信号输出,从而实现精准的温度测量与控制。
2、温湿度传感器的主要技术分类
(1)接触式温度传感器
接触式温度传感器需要直接与被测物体或介质接触,通过充分的热交换达到温度平衡。这类传感器主要包括:
(2)热电阻传感器:利用金属导体电阻随温度的变化特性,最常见的就是铂电阻(如PT100、PT1000)。铂的电阻-温度关系呈良好的线性特性,在-200℃至+850℃范围内具有良好的稳定性和精确度,适用于工业自动控制等高精场合。
(3)热电偶传感器:基于塞贝克效应,当两个不同的金属的连接功能处存在温度梯度时,会产生与温差成比例的热电动势。热电偶以其宽测温区域(-270℃至+2300℃)、高耐用性和快速响应时间,成为高温测量的首选方案。
(4)半导体材料温湿度传感器:利用半导体材料工艺性能,如二极管正向压降或晶体管的VBE电压与温度的关系。这类传感器体积小、成本低、线性度好,特别适合集成到集成电路芯片中,被广泛应用于消费电子产品和计算机系统。
(5)非接触式温度传感器
非接触式温度传感器通过检查物体发出的红外辐射来测量表面温度,无需物理接触。这类传感器基于黑体辐射定律,通过测量目标物体在特定波段内的红外辐射强度,结合物体的发射率来计算温度值。非接触测温技术在移动物体、危险环境或极小目标的温度测量中具有独特优势,常见于人体测温、设备状态监测和热处理工艺控制等场景。