热电式传感器解析：热电偶与热电阻的工作原理

"本章节主要介绍了热电式传感器，特别是热电偶、热电阻和热敏电阻传感器的工作原理和应用。热电偶利用热电效应来测量温度，由两种不同材料的导体组成，产生电动势与两接点的温度差有关。热电阻则通过电阻值随温度变化的特性进行温度测量，通常采用双线并绕法绕制在绝缘支架上。热敏电阻则是一种电阻值对温度敏感的元件，其电阻-温度特性是关键。学习目标包括掌握热电偶的基本定律、热电阻的内部引线方式以及热敏电阻的特性，并学会使用分度表进行温度测量。" 8.2 热电阻传感器 热电阻传感器是另一种常见的温度测量工具，其基本原理是利用金属或半导体材料的电阻值随温度改变的特性。常见的热电阻材料有铂、铜和镍，其中铂热电阻（如PT100和PT1000）因为其稳定性好、精度高而被广泛使用。热电阻的结构通常包括电阻丝、绝缘材料和封装材料，其中电阻丝采用双线并绕法绕制在云母、石英、陶瓷或塑料等具有良好绝缘性能的支架上，以保证在不同温度下仍能保持良好的绝缘性。 热电阻的测量通常涉及内部引线方式，包括两线制、三线制和四线制。两线制简单但易受引线电阻影响，三线制通过引入第三根等长引线来抵消引线电阻的影响，而四线制则是最准确的，通过独立的电流线和电压线来测量电阻，确保测量结果不受引线电阻的干扰。 8.3 热敏电阻传感器 热敏电阻传感器的电阻值对温度极为敏感，其电阻-温度特性曲线可以是非线性的。热敏电阻分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）两类。PTC热敏电阻在温度升高时电阻增大，常用于过热保护；NTC热敏电阻则相反，温度升高时电阻减小，常用于温度测量和控制。热敏电阻的特性可以通过B值定律来描述，该定律关联了电阻值R与温度T的关系。 在实际应用中，理解和掌握热电偶的基本定律，如塞贝克效应和中间导体定律，以及热电阻和热敏电阻的特性，对于精确地进行温度测量至关重要。同时，了解如何选择适当的补偿方法，如冷端补偿，以及如何使用分度表来校正测量结果，都是热电式传感器使用中的重要技能。通过深入学习这些知识点，能够有效地提高温度测量的准确性和可靠性。