热电偶传感器详解：工作原理与应用

"热电偶回路-传感器与检测技术(胡向东)第8章热电式传感器" 在《传感器与检测技术》一书的第8章中，作者胡向东深入探讨了热电式传感器，主要关注热电偶、热电阻和热敏电阻这三类传感器。热电式传感器是基于热电效应工作的，即通过测量由温度差异产生的电动势来确定温度。 首先，热电偶传感器是利用两种不同材料的导体组成的闭合回路来测量温度的。当这两个接点处于不同的温度时，由于热电效应，会在回路中产生电动势。这种电动势分为接触电动势和温差电动势两部分。接触电动势是由两种不同材料在接触点因温度差异产生的，而温差电动势则是由于材料内部的电子能量转移引起的。热电偶回路中产生的总热电势是这两部分电动势的组合，并且只与材料性质和接点温度有关，与其他因素如形状、尺寸无关。为了准确测量，通常需要对参考端（冷端）进行温度补偿，以便消除冷端温度变化对测量结果的影响。 接下来，热电阻传感器是利用金属材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的。不同的金属材料有不同的电阻-温度系数，通过测量电阻值的变化可以推算出温度。热电阻的内部引线方式有不同，例如两线制、三线制和四线制，每种方式在精度和应用场合上有所区别。 最后，热敏电阻传感器是基于半导体材料的电阻率对温度敏感的特性。热敏电阻的电阻-温度特性是非线性的，可以通过其电阻值快速响应温度变化，广泛应用于温度控制和检测系统。 本章的教学要求主要包括掌握热电偶、热电阻和热敏电阻的基本概念，理解它们的工作原理，熟悉各种温度补偿方法，以及学会使用分度表进行温度测量。通过对这些内容的深入学习，读者将能够熟练运用热电式传感器进行温度测量和控制。