温度传感器工作原理

温度传感器是检测温度的器件，其种类zui多，应用zui广，发展zui快。*，日常使用的

材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，

在此我们暂时介绍zui常用的热电阻和热电偶两

类产品。

1.

热电偶的工作原理

当有两种不同的导体和半导体

A

和

B

组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点

处的温度不同，一端温度为

T

，称为工作端或热端，另一端温度为

TO

，称为自由端

(

也称参

考端

)

或冷端，则回路中就有电流产生，如图

2-1(a)

所示，即回路中存在的电动势称为热电

动势。

这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。

与塞贝克有关的效应有两个：

其一，

当有电流流过两个不同导体的连接处时，

此处便吸收或放出热量

(

取决于电流的方向

)

，

称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量

(

取决

于电流相对于温度梯度的方向

)

，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电

偶。热电偶的热电势

EAB(T

，

T0)

是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同

的导体或半导体在接触处产生的电势，

此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度

有关。

温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势，

此电势只与导体或半

导体的性质和两端的温度有关，

而与导体的长度、

截面大小、

沿其长度方向的温度分布无关。

无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势，

热电偶测

量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处

a

，

b

之间便有一电动势差△

V

，其极

性和大小与回路中的热电势一致，如图

2-1(b)

所示。并规定在冷端，当电流由

A

流向

B

时，

称

A

为正极，

B

为负极。实验表明，当△

V

很小时，△

V

与△

T

成正比关系。定义△

V

对△

T

的微分热电势为热电势率，

又称塞贝克系数。

塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶

的两种导体的热电特性和结点的温度差。