温度传感器是一种将温度信号转换为可测量电信号（如电压、电流、电阻或数字信号）的装置，广泛应用于工业自动化、
消费电子、医疗设备、汽车电子、环境监测等领域。
1. 温度传感器的分类
温度传感器可按测量方式和工作原理进行分类：
1.1 按测量方式分类
接触式温度传感器
传感器直接接触被测物体，通过热传导测量温度。优点是测量精度高，适用于液体和固体温度测量，但响应速度较慢，
受环境影响。典型应用包括热电偶、RTD（热电阻）和热敏电阻。
非接触式温度传感器
通过检测物体发射的红外辐射来测量温度，无需物理接触。优点是响应速度快，不干扰被测物体，但测量精度受物体
发射率影响。典型应用包括红外测温仪和热成像仪。
1.2 按工作原理分类
(1) 热电偶（Thermocouple）
热电偶基于塞贝克效应（Seebeck Effect），即两种不同金属在连接处因温度差产生电动势（EMF）。
特点
- 测量范围广（-200°C ~ 2300°C），适用于极端温度环境。
- 响应速度快（毫秒级），耐高温，抗振动。
- 但精度较低（±1°C ~ ±5°C），需冷端补偿。
常见类型
- K型热电偶（镍铬-镍硅）：最常用，适用于-200°C~1260°C。
- J型热电偶（铁-铜镍）：适用于还原性环境，0°C~760°C。
- T型热电偶（铜-铜镍）：适用于低温测量，-200°C~350°C。
- S/R型热电偶（铂铑-铂）：用于高温测量（0°C~1600°C），高精度但成本高。
(2) 热电阻（RTD, Resistance Temperature Detector）
RTD利用金属（如铂、铜、镍）的电阻随温度变化的特性进行测量。
特点
- 精度高（±0.1°C ~ ±0.5°C），稳定性好，适合长期监测。
- 测量范围较广（-200°C ~ 850°C）。
- 但响应较慢（秒级），价格较高，需恒流源驱动。
常见类型
- PT100（铂电阻，0°C时100Ω）：工业标准，线性度好。
- PT1000（铂电阻，0°C时1000Ω）：灵敏度更高，适合长距离传输。
- Cu50（铜电阻，0°C时50Ω）：成本较低，但温度范围较窄。
(3) 热敏电阻（Thermistor）
热敏电阻是一种半导体器件，其电阻随温度显著变化，分为NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）。
NTC热敏电阻
电阻随温度升高而降低，灵敏度高（±0.05°C）。
- 但非线性强，需查表或Steinhart-Hart方程转换。
典型应用：
- 电子体温计、锂电池温度监测。
PTC热敏电阻
电阻在特定温度急剧上升，常用于过温保护。
典型应用：
电机过热保护、自恢复保险丝。
(4) 数字温度传感器
数字温度传感器集成ADC和数字接口（如I2C、SPI、1-Wire），直接输出数字信号，无需额外信号调理电路。
特点
- 抗干扰能力强，适合嵌入式系统。
- 无需校准，使用方便。
典型型号
- DS18B20（1-Wire接口，-55°C~125°C，±0.5°C）。
(5) 红外温度传感器（IR Thermometer）
红外传感器通过检测物体发射的红外辐射（波长3~14µm）来测量温度。
特点
- 非接触测量，响应极快（毫秒级）。
- 但测量精度受物体表面发射率影响（如金属需补偿）。
典型应用
- 人体测温枪（如MLX90614）。
- 工业设备热成像（如FLIR热像仪）。
温度传感器关键性能参数
- 测量范围：传感器能正常工作的温度区间，如热电偶可达2300°C，而NTC通常限于-50°C~150°C。
- 精度：测量误差范围，如RTD可达±0.1°C，热电偶一般为±1°C~±5°C。
- 分辨率：最小可检测温度变化，高精度传感器可达0.01°C。
- 响应时间：温度变化到输出稳定的时间，热电偶可达毫秒级，RTD通常为秒级。
- 线性度：输出与温度的关系是否线性，RTD线性较好，NTC非线性较强。
- 长期稳定性：传感器随时间漂移的程度，铂电阻<0.1°C/年。
温度传感器选型指南
1. 温度范围：高温选热电偶，低温选RTD或NTC。
2. 精度需求：高精度选RTD，低成本选NTC。
3. 响应速度：快速测量选热电偶或红外传感器。
4. 环境因素：腐蚀性环境选铠装热电偶，潮湿环境选防水封装。
5. 输出信号：嵌入式系统优先选数字传感器（I2C/SPI）。
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