温度传感器工作原理

Question

我在做一个单片机的东西，需要将温度传感器传来的信号给A/D转换传到单片机，我就想知道温度传感器的工作原理，哪位高手指点一二……详细一些，有图更好……

Answer 1

温度传感器（temperature
transducer），是利用物质各种物理性质随温度变化的规律，把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
金属膨胀原理设计的传感器：金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸，因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换。
双金属片式传感器：
双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成，随着温度变化，材料A比另外一种金属膨胀程度要高，引起金属片弯曲。弯曲的曲率可以转换成一个输出信号。
双金属杆和金属管传感器：随着温度升高，金属管（材料A）长度增加，而不膨胀钢杆（金属B）的长度并不增加，这样由于位置的改变，金属管的线性膨胀就可以进行传递。反过来，这种线性膨胀可以转换成一个输出信号。
液体和气体的变形曲线设计的传感器：在温度变化时，液体和气体同样会相应产生体积的变化。
多种类型的结构可以把这种膨胀的变化转换成位置的变化，这样产生位置的变化输出（电位计、感应偏差、挡流板等等）。
电阻传感器：
金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。
对于不同金属来说，温度每变化一度，电阻值变化是不同的，而电阻值又可以直接作为输出信号。
电阻共有两种变化类型
1.正温度系数
温度升高
=
阻值增加
温度降低
=
阻值减少
2.负温度系数
温度升高
=
阻值减少
温度降低
=
阻值增加
热电偶传感器
：
热电偶由两个不同材料的金属线组成，在末端焊接在一起。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，如果精确测量这个电位差，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极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。

Answer 2

霍尔电流电压传感器工作原理
直测式霍尔电流传感器
原边电流Ip产生的磁通量聚集在磁路中，并由霍尔器件检测出霍尔电压信号，经过放大器放大，该电压信号精确地反映原边电流。
磁平衡霍尔电流传感器
原边电流Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流Is精确地反映原边电流。
磁平衡霍尔电压传感器
原边电压Vp通过原边电阻R1转换为原边电流Ip，Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流Is精确地反映原边电压。
霍尔电流电压传感器特点
》》》
◎
直测式霍尔电流传感器（50A……10000A）
Ⅰ、测量频率：
0……50KHz
Ⅱ、反应时间：
＜7uS
Ⅲ、线性度：
1%
Ⅳ、电源耗电少
◎
磁平衡霍尔电流传感器（1A……1000A）
Ⅰ、测量频率：
0……150KHz
Ⅱ、精度：
0.2%
Ⅲ、反应时间：
＜1uS
Ⅳ、线性度好：
0.1%
◎
磁平衡霍尔电压传感器
Ⅰ、测量频率：
0……20KHz
Ⅱ、线性度好：
0.1%
Ⅲ、反应时间：
40uS
使用传感器模块注意事项
》》》
◎
传感器模块在使用时，应先接通副边电源，再接通原边电流或电压。
◎
在选用传感器模块时，要根据测量范围、精度、反应时间及接线方式等参数，选用不同型号的传感器。
◎
测量电流时，最好使用单根导线充满传感器模块孔径，以便得到最佳的动态性能和灵敏度。
◎
传感器模块的最佳测量精度是额定值下测得的，当测量值低于额定值时，原边用多匝绕线，使总的安匝数接近额定值，从而获得最佳测量精度。
◎
电流母线温度不得超过100度

Answer 3

Answer 4

一般用的就是一个热敏电阻。也有人用二极管，像in4148，当温度不同时，结上的压降不一样。我用过，还可以，可以测20到100度。当然其他的温度我没有测过，不表示不行。本回答被提问者采纳

Answer 5

温度传感器常指由热电偶或热敏电阻等温度敏感元件组成的传感器，当外界温度和在传感器内部设定的参考温度存在差值的时候，由热敏元件产生微弱电动势，通过后续电路的信号放大和信号调理，最终达到我们所要求的控制目的。