1.常用的温度传感器

现以接触式（如图7-1所示）和非接触式传感器为例，对常用温度传感器进行简单介绍，如表7-1所示。

图7-1　接触式传感器

表7-1　常用温度传感器

2.温度传感器的选用原则

（1）根据测量对象与测量环境确定传感器的类型

要进行一个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器。这需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产、进口、还是自行研制，价格能否承受。再考虑传感器的具体性能指标。

温度是表征物体冷热程度的物理量。它只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。例如，用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，按IEC751国际标准，温度系数TCR＝0.003851，Pt100（R0＝100Ω）、Pt1000（R0＝1000Ω）为统一设计型铂电阻。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（－200℃～650℃）最常用的一种温度检测器。

（2）根据灵敏度选择传感器(www.daowen.com)

通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，且会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其他方向灵敏度小的传感器；若被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位，约占50％。很多材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。温度传感器随温度而变化的物理参数有：膨胀、电阻、电容、电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等。

（3）根据频率响应特性选择传感器

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有一定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统惯性较大，因此频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点（稳态、瞬态、随机等）响应特性，以免产生过大的误差。

常用的铂电阻有Pt100，温度系数为3.9×10－3/℃，0℃时电阻值为100Ω。电阻变化率为0.3851Ω/℃。在温度阶跃变化时，铂电阻温度传感器的输出变化至量程变化的50％所需的时间称为热响应时间，影响热响应时间的因素不仅与保护管材料、直径、壁厚、长度有关，还与其结构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速、种类有关。

（4）根据线性关系范围选择传感器

传感器的线性关系是指输出与输入的比例关系。从理论上讲，在线性关系范围内，灵敏度保持定值。若传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定后首先要看其量程是否满足要求。

（5）根据稳定性选择传感器

传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器稳定性的因素除了传感器的本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。

（6）根据精度选择传感器

精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量位精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。对某些特殊的使用场合，若无法选到合适的传感器，则需自行设计、制造传感器。