温度传感器是一种能够感知环境温度并将其转换为可读信号的装置,广泛应用于工业、医疗、家电等领域。其核心原理基于不同物理特性随温度变化的规律,常见类型包括热电偶、热敏电阻、红外传感器等。
热电偶的工作原理基于塞贝克效应,即两种不同金属连接处因温度差产生电势差。其优点是测量范围广(-200℃至1800℃),但精度相对较低,适用于高温工业场景。热敏电阻则利用半导体材料的电阻随温度变化的特性,分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两类。NTC热敏电阻灵敏度高,常用于体温计、空调等设备;PTC则多用于过流保护。红外温度传感器通过检测物体辐射的红外能量来推算温度,适合非接触式测量,如额温枪或工业设备监控。
现代温度传感器往往集成数字化处理模块,如DS18B20可直接输出数字信号,简化了系统设计。在智能家居中,温度传感器与物联网技术结合,实现远程监控和自动化调节;在汽车电子中,用于电池组温度管理;医疗领域则依赖高精度传感器保障设备安全性。
未来,随着MEMS技术和人工智能的发展,温度传感器将向微型化、智能化方向演进,例如可穿戴设备中的柔性温度贴片,或具备自校准功能的工业传感器。其应用边界也将持续扩展,为智慧城市、精准农业等领域提供更高效的温度监测方案。