温度传感器
传感器(英文名称:transducer/sensor)是指能感受到被测量的信息,并将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
下面我们以双热金属片、热电阻和热敏电阻为例介绍几种温度传感器。
一 双热金属片温度传感器
金属会因为温度升高而膨胀,不同的金属材料在升高相同温度时,膨胀的程度也不同,通常用“膨胀系数”表明材料这种性质。将两种膨胀系数相差较大的不同金属片焊接或轧制成为一体后,温度升高时,由于两面金属膨胀程度不同,双金属片就会形变,双金属片对温度的感知表现为形变,因此可作为温度传感器。
如图所示是一种电机上使用的双金属热保护器,它可以埋设在电机绕组内部,直接对电机温度进行控制。右下图是它的结构示意图,正常工作时动触点和静触点是连通的,当电机温度过高时,保护器内双金属片就会产生形变,使动触点和静触点断开,从而切断电路,对电机进行保护。
二 热电阻传感器
由于用金属制成的电阻阻值会随着温度的升高而增大,因此用金属丝制作的感温电阻叫作热电阻,可用来做温度传感器。热电阻大都由纯金属材料制成,应用最多的是铂和铜,此外,已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。用铜做热电阻,具有造价低廉线性好的优点,但是铜在温度过高时容易氧化,因此只适用于较低的温度(-50℃~ +200℃) 。而使用铂做热电阻,可以适用于-200 ℃~ +900℃。
三 半导体热敏电阻传感器
半导体热敏电阻是一种新型元件,它分为两类,一类是传感器阻值随温度的升高而减小,用符号NTC表示;另一类是传感器阻值随温度的升高而增大,用符号PTC表示。半导体热敏电阻的最大特点是对温度变化的响应非常敏感,其灵敏度比金属热电阻要高的多,所以常被用来做对温度微小变化要求较高的电路温度传感。
请根据上述材料,回答下列问题: