热电偶

如何正确挑选温度传感器

热电偶是温度测量中最常用的传感器之一。其主要优点包括宽温度范围、适应各种大气环境、结实耐用、价格低廉且无需供电。热电偶由连接在一端的两条不同金属线（金属A和金属B）构成，当其中一端受热时，会产生电势差。通过测量这个电势差可以计算出温度。然而，由于电压和温度之间呈非线性关系，需要进行第二次测量来作为参考温度（Tref），并利用测试设备软件或硬件在仪器内部处理电压-温度变换，最终得到热偶温度（Tx）。总的来说，热电偶是一种简单通用但不适合高精度应用的温度传感器。

热敏电阻

热敏电阻采用半导体材料制成，大多数为负温度系数，即随温度增加而降低阻值。温度变化会引起较大的阻值变化，因此热敏电阻是一种非常灵敏的温度传感器。然而，热敏电阻的线性度较差，且与生产工艺密切相关，制造商通常没有提供标准化的热敏电阻曲线。虽然热敏电阻体积小、对温度变化响应迅速，但需要使用电流源，且对自热误差极为敏感。热敏电阻在两线上测量绝对温度时具有较好的精度，但相比热电偶价格更高且可测温度范围较窄。常见的热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ，每1℃温度变化引起200Ω的电阻变化，注意引线电阻10Ω仅会导致可忽略的0.05℃误差。热敏电阻特别适合需要快速敏感温度测量的电流控制应用，尺寸小对空间有要求的应用也有利，但必须注意避免自热误差。

铂电阻温度传感器

与热敏电阻相似，铂电阻温度传感器（RTD）也是一种热敏感电阻，使用铂制成。在通过测量电压计算RTD温度时，数字万用表使用已知电流源来测量产生的电压。这个电压是两条引线（Vlead）上的电压降和RTD上的电压（Vtemp）之和。例如，常见的RTD电阻为100Ω，每1℃只会产生0.385Ω的电阻变化。如果每条引线有10Ω电阻，将导致26℃的测量误差，这是不可接受的。因此，在对RTD进行四线欧姆测量时，可以有效减小误差。RTD是最精确和稳定的温度传感器，其线性度优于热电偶和热敏电阻，但也是最慢且价格最高的温度传感器。因此，RTD最适用于对精度要求高，速度和价格相对次要的应用领域。

通过了解热电偶、热敏电阻和铂电阻温度传感器的特点，选择适合实际需求的温度传感器变得更加容易。在不同的应用场景下，可以根据精度、灵敏度、价格等方面的需求权衡选择，以确保获得准确可靠的温度测量结果。