温度传感器种类多样，广泛应用于工业生产、日常生活、科研实验等众多领域，以下从接触式和非接触式两大类别，为你详细介绍常见的温度传感器：

接触式温度传感器

接触式温度传感器需要与被测物体直接接触，通过热传导或热对流的方式获取温度信息。

热电偶

• 工作原理：基于塞贝克效应，即两种不同成分的导体两端连接成回路，当两接点温度不同时，回路中就会产生电动势，通过测量电动势的大小来确定温度。不同金属组合制成的热电偶具有不同的温度测量范围和特性。

• 常见类型

• K型热电偶：镍铬 - 镍硅热电偶，测量范围约 -200℃ - 1300℃，价格低廉、线性度好、热电动势较大，广泛应用于工业测温。比如钢铁冶炼中，监测炉内钢水温度。

• S型热电偶：铂铑10 - 铂热电偶，测量范围约 0℃ - 1600℃，精度高、稳定性好，但价格较贵，常用于精密测量和高温环境，像实验室的高温实验、玻璃生产中的熔炉温度控制。

• 优点：测量范围广，从低温到高温都能适用；结构简单，使用方便；响应速度快，能及时反映温度变化。

• 缺点：需要冷端温度补偿，否则会产生测量误差；非线性特性增加了信号处理的难度；长期使用后，热电极可能发生氧化、腐蚀等，影响测量精度。

热电阻

• 工作原理：利用金属导体的电阻值随温度变化的特性来测量温度。常见的热电阻材料有铂、铜等，它们具有稳定的电阻 - 温度特性。

• 常见类型

• 铂热电阻（Pt100、Pt1000）：测量精度高、稳定性好、线性度佳，测量范围一般为 -200℃ - 850℃。常用于对温度测量精度要求较高的场合，如制药行业的恒温培养箱温度监测、气象站的气温测量。

• 铜热电阻（Cu50、Cu100）：价格便宜，但测量范围较窄，一般为 -50℃ - 150℃，且在高温下易氧化，适用于精度要求不高、温度范围较窄的场合，如一些民用空调的温度控制。

• 优点：测量精度高，尤其是铂热电阻；信号输出稳定，便于处理；抗干扰能力强。

• 缺点：测量范围相对较窄；热响应时间较长，不适合快速变化的温度测量；需要三线制或四线制接线方式来消除引线电阻的影响，增加了安装和维护的复杂性。

热敏电阻

• 工作原理：基于半导体材料的电阻值随温度变化而显著变化的特性。根据电阻 - 温度特性的不同，分为正温度系数（PTC）热敏电阻和负温度系数（NTC）热敏电阻。

• 常见类型

• NTC热敏电阻：电阻值随温度升高而减小，灵敏度高，响应速度快，常用于温度测量、温度补偿和过热保护。例如，在手机电池中，用于监测电池温度，防止电池过热。

• PTC热敏电阻：电阻值随温度升高而增大，具有自限温特性，常用于恒温加热、过流保护等。如电热水壶的加热元件中，当水温达到一定值时，PTC热敏电阻的电阻增大，限制电流，使水温保持恒定。

• 优点：灵敏度高，能检测到微小的温度变化；体积小，便于安装在狭小空间；价格便宜。

• 缺点：非线性严重，需要复杂的信号处理电路；稳定性较差，性能易受环境因素（如湿度、压力）影响；互换性差，不同批次或厂家的产品特性可能存在差异。

集成温度传感器

• 工作原理：将温度敏感元件、信号放大电路、温度补偿电路等集成在一块芯片上，通过内部电路将温度变化转化为电压或电流信号输出。

• 常见类型

• 模拟输出型：如AD590，输出与绝对温度成正比的电流信号，测量范围一般为 -55℃ - 150℃，具有线性度好、精度较高、输出信号易于处理等优点，常用于工业自动化控制系统中的温度测量。

• 数字输出型：如DS18B20，采用单总线接口，可直接输出数字温度信号，测量范围为 -55℃ - 125℃，精度可达±0.5℃，具有抗干扰能力强、使用方便、可多个传感器并联使用等优点，广泛应用于智能家居、温度监测系统等领域。

• 优点：输出信号规范，便于与微处理器等设备连接；集成度高，减少了外部元件，提高了系统的可靠性和稳定性；功能多样，一些产品还具有温度补偿、校准等功能。

• 缺点：测量范围相对较窄；受电源电压影响较大，需要稳定的电源供电；成本相对较高，尤其是数字输出型集成温度传感器。

非接触式温度传感器

非接触式温度传感器无需与被测物体直接接触，通过接收被测物体发出的辐射能来测量温度。

红外温度传感器

• 工作原理：一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量，红外温度传感器通过接收被测物体发出的红外辐射能量，并将其转换为电信号，再根据辐射能量与温度的关系计算出被测物体的温度。

• 常见类型

• 单色红外温度传感器：只接收被测物体在某一特定波长范围内的红外辐射能量，测量精度较高，但受被测物体发射率的影响较大。常用于对测量精度要求较高、被测物体发射率相对稳定的场合，如冶金行业的钢坯表面温度测量。

• 双色红外温度传感器：同时接收被测物体在两个不同波长范围内的红外辐射能量，通过比较两个波长的辐射能量比来计算温度，能有效消除被测物体发射率和中间介质吸收的影响，测量精度更高，适用于测量发射率变化较大或中间介质吸收较强的场合，如玻璃生产中的玻璃液温度测量。

• 优点：测量速度快，可实时测量；可测量运动物体、带电物体和高温物体的温度；不干扰被测物体的温度场。

• 缺点：测量精度受被测物体表面状况（如发射率、表面粗糙度）、测量距离、环境温度等因素影响较大；价格相对较高；需要定期进行校准。

比色温度传感器

• 工作原理：基于比色测温原理，通过测量被测物体在两个不同波长下的辐射亮度之比来确定温度。根据维恩位移定律，物体的辐射亮度与波长和温度有关，通过计算两个波长下的辐射亮度比，可以消除被测物体发射率的影响，从而准确测量温度。

• 优点：测量精度高，不受被测物体发射率变化的影响；测量范围广，可测量高温、中温和低温物体；适用于测量表面发射率不均匀或难以确定发射率的物体。

• 缺点：结构复杂，成本较高；对光学系统的要求较高，需要精确的光学元件和稳定的测量环境；测量速度相对较慢。