温度传感器原理.ppt

温度传感器是汽车电子电器系统中不可或缺的组成部分，用于监测发动机、冷却系统、空调系统以及其他关键部件的温度状态，确保汽车的正常运行。本篇将详细阐述温度传感器的工作原理及其在汽车行业的应用。 温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器通过与被测对象直接接触，通过物质的膨胀、电阻变化或热电效应来感知温度。例如，膨胀式温度计利用物体受热膨胀的性质；热电阻温度计依赖于金属材料电阻随温度变化的特性，如铂热电阻，其精度高，稳定性好，常用于工业标准测温；热电偶温度计则基于不同金属间的热电效应，如铂铑30-铂铑6、镍铬-镍铝或镍铬-镍硅等组合，适用于宽温域测量。 非接触式温度传感器则利用热辐射原理，如红外温度计和光纤温度计，它们不与被测物体接触，适合于测量高温或不宜直接接触的物体表面温度，但精度相对较低。 热电偶的工作原理基于热电效应，包括均质导体定律、中间导体定律、参考电极定律和中间温度定律。不同金属材料组成的热电偶能产生不同的热电势，根据材料性质和温度关系，热电偶分为标准化和非标准化，以及高温和低温类型。其结构通常包括热电极、绝缘管、保护套管和接线盒等。 热电阻传感器主要利用金属材料电阻率随温度变化的特性，如铂、铜等。在中低温区域，热电阻传感器具有高精度和稳定性，广泛应用于工业测温和基准仪制作。此外，还有半导体热电阻，如热敏电阻，分为正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）和临界温度系数（CTR）类型。PTC常用于过热保护和定温控制，NTC则适用于温度测量和自动控制。 热敏电阻的性能特点包括：PTC的电阻随温度上升而急剧增加，常用于过热保护；NTC的电阻随温度上升而降低，适合于温度测量；CTR在特定温度下电阻值突变，可用作温度开关。这些参数如标称电阻值（冷电阻）、耗散系数等，是评价热敏电阻性能的重要指标。 总结来说，温度传感器在汽车领域的应用中起到至关重要的作用，通过准确测量和监控温度，保证了发动机效率、排放控制和乘客舒适性的实现。无论是接触式的热电阻和热电偶，还是非接触式的红外传感器，都在汽车的各个系统中发挥着不可替代的作用。理解并掌握这些温度传感器的工作原理和特性，对于汽车电子电器工程师来说，是进行系统设计和故障排查的基础。