温度传感器的工作原理?

温度传感器的原理大致有如下几类
一.热膨胀
1. 金属热膨胀传感器
金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸,因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换.
例子：
双金属片式传感器
双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成,随着温度变化,材料A比另外一种金属 膨胀程度要高,引起金属片弯曲.弯曲的曲率可以转换成一个输出信号.
通常的表盘指针式的室内温度计也是用的这种原理.
双金属杆和金属管传感器
随着温度升高,金属管（材料A）长度增加,而不膨胀钢杆（金属B）的长度并不增加,这样由于位置的改变,金属管的线性膨胀就可以进行传递.反过来,这种线性膨胀可以转换成一个输出信号.
2. 液体和气体的变形曲线设计的传感器
在温度变化时,液体和气体同样会相应产生体积的变化.
多种类型的结构可以把这种膨胀的变化转换成位置的变化,这样产生位置的变化输出（电位计、感应偏差、挡流板等等）.
二.热电阻
金属随着温度变化,其电阻值也发生变化.
对于不同金属来说,温度每变化一度,电阻值变化是不同的,而电阻值又可以直接作为输出信号.
三.热电偶
原理是热电效应.
任何导体（金属）被施加热梯度时都会产生电压.现在这种现象被称为热电效应或“Seebeck效应”.若要测量这个电压,必须把“热”端连到另一导体上.增加的导体也会经历热梯度,自身也会产生一个电压,并与原来的电压抵消.
幸运的是,热电效应中电压的大小取决于金属的种类.在电路中使用不同的金属会产生不同的电压,这个电压被称为热电势,因此存在一个很小的电压差值可以被测量,这个差值随温度的升高而增大.对于目前常用的金属组合,这个差值通常在1到大约70微伏每摄氏度之间.
热电偶由两个不同材料的金属线组成,在末端焊接在一起.再测出不加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度.由于它必须有两种不同材质的导体,所以称之为热电偶.不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度也各不相同.热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时,输出电位差的变化量.
由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器.也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性,这种细微的测温元件有极高的响应速度,可以测量快速变化的过程.
一般实验室里用来控温的主要是热电偶.
四.热辐射
最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表.
温度传感器辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）.各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度.只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度.如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正.而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难精确测量.
这一类工业上主要用来测控高温物体,例如锅炉.也用来在医院门口或者机场火车站用来测来来往往的人的体温.