世界因感知而存在，华光天锐为光纤测温而创新。

在工业控制中，感知就是依靠各种传感器完成的。从这个系列开始，我们将开始了解各种工业中用到的传感器，包括温度、压力、流量、速度等。

今天就让华光天锐从最基本的温度传感器开始。

温度

无论是生活还是工业运用中，有很多情况需要知道温度这个物理量，例如 锅炉，反应堆，电机，冷库等。

人类为了测量温度发明了各种不同的技术。但为什么测量温度要使用不同的技术呢？

这是一个好问题，因为没有一种技术是能应对所有的场合。介绍四种传统的温度传感器：

• RTD
• 热电偶
• 热敏电阻
• 半导体测温元件

RTD

RTD或“电阻温度检测器”是一种电阻随温度变化的器件。

既然它是被动装置，是通过施加外部电流然后测量它两端的电压。电压是温度的良好指示。当说一个装置是被动时，这意味着器件需要使用外部电流（或电压）源。这也就是连接RTD的模块有正负的原因。

根据欧姆定律，大电流会导致RTD电阻产生热量，所以为了避免这种错误，电流应保持在最低水平。

上图显示了RTD的三种接线方式，最简单称为“2线制”。但因为温度测量点和模块之间的导线有电阻，误差便会在这里产生。为了更准确的测量于是就有了 3线制或4线制，用以消除误差。

误差大小 2线>3线>4线，4线制的误差最小。

最常见的RTD之一是“PT100”，它由一层铂金薄膜组成在塑料薄膜上，在0℃时显示出100Ω的电阻。它的电阻随温度变化它通常可以测量-201℃到849℃。PT100的电阻和温度之间的关系是相对线性的。

PT100使用的是铂，同样的原理针对不同的用途，很多装置也使用铜，镍，镍铁等热敏电阻 ，如过流保护，自调节加热元件，浪涌电流限制器等。热敏电阻可以是NTC或PTC。在NTC（负温度系数）热敏电阻中，电阻随温度升高而降低。NTC通常用作“浪涌”限流器。并配有PTC（正温度系数）热敏电阻，电阻随温度升高而增加。PTC热敏电阻通常用作“过电流保护”以及可复位的保险丝。

热电偶

热电偶或简称“TC”由一对连接在一起的特定异种线组成，形成“感应点”或“连接点”。

基于称为“热电效应”的物理特性，当这个交叉点放置在不同的温度时，产生不同的毫伏信号对应不同的温度。与RTD相比，热电偶是测量和供电同线的，两个接线端，不同于RTD的4个接线端。热电偶通常用于熔炉，燃气轮机燃烧室，高温排气管等场合。

如果需要准确测量的场合，使用热电偶并不合适。此外，热电偶需要一个称为“冷端”的参考测量点。热电偶接头经常暴露在极端环境中，而冷端通常安装在仪器附近。

基于温度测量的“范围”，每个运用中的“敏感性”和其他一些因素，有不同类型的热电偶可供选择，例如E，J，K，M，N，T等。例如，类型“J”由“Iron-Constantan”组合组成范围为-40°F至+1380°F和灵敏度约为27.8μV/°F。类型“K”（Chromel-Alumel）是最常见的通用热电偶之一灵敏度约为22.8μV/°F。K型价格便宜，可提供各种探头在-201℃至1348℃的工作范围内。由于热电偶的功能基于热电效应在不同类型的导体中，当热电偶的位置远离“测量仪器”时（例如锅炉），应选择适当类型的导线连接。否则，热电偶产生的微小信号会因为导线更不准确！

半导体温度传感器

半导体温度传感器基于PN组合半导体。

该技术广泛用于电子设备，例如电池温度的监控。该传感器的优点是 线性特性，小尺寸和低成本。但应该注意的是，这种传感器的测量范围只有-40℃到120℃。

总结

从“精确度”来看，通常RTD比热电偶高，大约高出10倍。

从“敏感性”的角度来看，RTD和热端偶对温度变化反应迅速，但热电偶成本更低

如果我们要测量电子PCB和/或IC温度，半导体温度传感器很合适。并且它的成本最低。