1 / 9 温度传感器概述、应用及原理
（热敏电阻器、电阻温度探测器、热电偶、固态热传感器）
热敏电阻器
用来测量温度的传感器种类很多，热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC)，也就是说温度下降时它的电阻值会升高。
在所有被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高，但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。
表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。
这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的，但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25)，该比率表示当前温度下的阻值与25℃时 2 / 9 的阻值之比，通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。
以表1中的热敏电阻系列为例，25℃时阻值为10KΩ的电阻，在0℃时电阻为28.1KΩ，60℃时电阻为4.086KΩ;与此类似，25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为
14.050KΩ。
图1是热敏电阻的温度曲线，可以看到电阻/温度曲线是非线性的。
虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量，但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。
如果想要知道两点之间某一温度下的阻值，可以用这个曲线来估计，也可以直接计算出电阻值，计算公式如下： 3 / 9 这里T指开氏绝对温度，A、B、C、D是常数，根据热敏电阻的特性而各有不同，这些参数由热敏电阻的制造商提供。
热敏电阻一般有一个误差范围，用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同，误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换，用于不能进行现场调节的场合。
例如一台仪器，用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准，这种热敏电阻比普通的精度要高很多，也要贵得多。
图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。
电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压，一般它与ADC的参考电压一致，因此如果ADC的参考电压是5V，Vref也将是5V。
第三章 温度
一、名词解释题： 1. 温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)与最低温度(气温)之差。
2. 温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。
3. 日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即
T平均 = (T02＋T08＋T14＋T20)÷4。
4. 候平均温度：为五日平均温度的平均值。
5. 活动温度：高于生物学下限温度的温度。
6. 活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。
7. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。
8. 有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。
9. 逆温：气温随高度升高而升高的现象。
10. 辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。
11. 活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。
12. 容积热容量：单位容积的物质，升温1℃，所需要的热量。
13. 农耕期：通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期，称为农耕期。
14. 逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。
15. 三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。
二、填空题： 1. 空气温度日变化规律是：最高温度出现在 (1) 时，最低温度出现 (2) 时。年变化是最热月在 (3) ，最冷月在 (4) 月。
2. 土温日较差，随深度增加而 (5) ，极值(即最高，最低值)出现的时间，随着深度的增加而
(6) 。
3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 。水的导热率(λ)比空气 (8) 。粘土的热容量比沙土的要 (9) ，粘土的导热率比沙土 (10) 。
第三章 温度
一、名词解释题： 1. 温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)与最低温度(气温)之差。
2. 温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。
3. 日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即
T平均 = (T02＋T08＋T14＋T20)÷4。
4. 候平均温度：为五日平均温度的平均值。
5. 活动温度：高于生物学下限温度的温度。
6. 活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。
7. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。
8. 有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。
9. 逆温：气温随高度升高而升高的现象。
10. 辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。
11. 活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。
12. 容积热容量：单位容积的物质，升温1℃，所需要的热量。
13. 农耕期：通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期，称为农耕期。
14. 逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。
15. 三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。
二、填空题： 1. 空气温度日变化规律是：最高温度出现在 (1) 时，最低温度出现 (2) 时。年变化是最热月在 (3) ，最冷月在 (4) 月。
2. 土温日较差，随深度增加而 (5) ，极值(即最高，最低值)出现的时间，随着深度的增加而
(6) 。
3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 。水的导热率(λ)比空气 (8) 。粘土的热容量比沙土的要 (9) ，粘土的导热率比沙土 (10) 。
第三章 电感式传感器及应用
§3-1 自感式
1. 利用 原理，将非电量的变化转换成线圈 （或 ）变化的装置，叫电感式传该器。该传该器可分为 和 两大类。
2. 自感式有 式和 式。以上每种形式又可再分为 式与
式两种结构。
3. 闭磁路变隙式电感传该器主要有 、 和 等部分组成。
4. 由单线圈变隙式电感传该器的基本特性可知，其 与 、
相矛盾。为解决这一矛盾，通常采用 或 电感传该器。
5．写下面的比较表：
比较项目 闭磁路变隙式电感传该器 开磁路螺线管式电感传该器
灵敏度 高 低
测量范围 较小 较大
测量误差 3%左右 ±5%左右
制造装配 困难 方便，批量生产互换性强
应用 逐渐减小 越来越多
9．当电动测微仪采用变压器式交流电桥时，不论衔铁向哪个方向移动，电桥输出电压总是 。因此，不论采用 ，还是 都无法判别该输出电压的 ，即无法判别衔铁 。而 的交流电桥，则能较好地解决上述问题。
§3-2 差动变压器式
1．闭磁路变隙式差动变压器的绕组包括 初级绕组和 次极绕组。前者的同名端 串联，而后者的同名端则 串联。
2．变隙式差动变压器灵敏度K的大小与电源电压U1成 ，与匝数比W2/W1成 ，与初始间隙δ0成 。因此，δ0愈小，灵敏度 ，测量范围也 。
3．由于变隙式差动变压器的测量范围 、结构 ，因而在工程实际中很少应用，而应用最多的是 差动变压器。
