船舶常用的二种温度传感器原理及接线图

常用的温度传感器有热电阻式、热电偶式及热敏电阻式三种。

1．热电阻式温度传感器  热电阻式温度传感器是根据热电阻材料的电阻率随温度的增加而增加的原理工作的。通常由铜丝或铂丝双线并绕在绝缘骨架上，然后插入护套内而制成。并把由铜丝绕制的热电阻称为铜热电阻，而把铂丝绕制的热电阻称为铂热电阻。

铜热电阻的测温范围是－50℃～＋150℃，对于分度号为G的铜热电阻，其电阻与温度之间的关系式为 Rt=Rt0（1＋αt）。其中，Rt0是温度为 0℃时铜的电阻值，Rt0 = 53Ω；α为电阻系数，α= 4.25   × 10－3／℃。而铂热电阻的测温范围是－200℃～＋650℃，常用的国产铂热电阻按分度号主要有 Pt50、Ptl00、Pt300。在更换热电阻时要注意温度测量范围。

热电阻式热电阻式温度传感器接线原理图

热电阻式温度传感器常采用上图所示的电桥电路将被测温度的变化转换成相应的电压输出信号 Uab。

热电阻安装在所要检测的管路或设备中，与测量电桥之间有一定的距离，需要用导线予以连接，但是，导线的电阻值将会随环境温度的变化而变化，这样会引起一定的测量误差，为此，热电阻通常采用“三线制”连接法来实现对环境温度变化的补偿。采用两根材料、长度和截面积相同的导线分别接在测量桥臂和调零桥臂，以保证导线的电阻值相等，当环境温度变化时，两根导线阻值的变化量相等而抵消，使电桥输出 uab 保持不变。热电阻式传感器在船上常用于测量冷却水温度和轴承温度等。

2．热电偶式温度传感器

热电偶是由两种不同的金属导体把其端点焊接在一起，并插入护套制成的。焊接端称为热端，与导线连接端称为冷端。热端插入需要测温的测量点，冷端置于室温中，若热、冷两端温度不同，则在热电偶回路中产生热电势e。当冷端温度不变时，其热电势随热端温度的升高而增大。由于冷端温度是随室温变化的，若热端测量温度不变而室温升高，则因热、冷端之间的温差减小使热电势e 也减小，这就降低了测量精度。为了消除冷端温度变化对测量精度的影响，可采用冷端温度补偿。冷端温度补偿的方法很多，下面仅介绍补偿电桥法。

热电偶冷端补偿原理图

如上图所示。图中 R0、R1 和 R2 是锰铜丝绕制的电阻，它们的电阻值基本不随温度变化。Rcu是铜丝绕制的补偿电阻，其电阻值随温度升高而增大。温度补偿电桥的输出uab 与热电偶输出电势e 串联，只要补偿电阻和电路参数调整合适，补偿电桥的输出正好可以抵消由于冷端温度变化而引起的测量误差。

热电偶式传感器适用于检测高温的场合，例如主机排气温度的测量等。常用的热电偶有：铂铑 10一铂热电偶，分度号为 LB—3，测温范围 0℃～1600℃；铂铑 30一铂铑 6热电偶，分度号为 LL－2，测温范围 0℃～1800℃；镍铬一镍硅热电偶，分度号为 EU－2，测温范围 0℃～1300℃。