温度传感器的发展应用综述

陈古璐 李莞林 雷宇婷 唐生威

摘 要：自从温度传感器发明以来，它对人类社会产生了巨大的影响，从普通的温度传感器到数智能化的温度传感器。在21世纪初，温度传感器的智能正在迅速走向高精度，多功能、总线标准化、高可靠性和安全发展，以及开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。本文综述了温度传感器的发展和应用，并对其发展和应用提出了新展望。预测未来红外成像技术将会朝着高检测力、智能化的方向继续发展。

关键词：温度;传感器;数字化;智能化;发展;应用

温度传感器是工业生产中最常见的传感器类型。它将物体的温度转换成电信号输出，具有结构简单、测量范围广、稳定性好、精度高的优点。温度传感器主要有热敏电阻、热电偶和集成形，且他们的制造方法各不相同。总的来说，它的发展已经从模拟分离和集成阶段过渡到智能阶段。今天，温度传感器不仅仅是温度输出信号，而是综合的湿度测量信号，且其信号输出也由原来的单一信号变成多样化的输出形式，可以进行远距离通信，可以根据需要对测量的温度进行记录、设置上限报警和自控控制等多种功能。以下介绍温度传感器的发展与应用。

1 溫度传感器的发展情况

1.1温度传感器的发展历程

温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段：

（1）传统的分立式温度传感器（含敏感元件）;

（2）模拟集成温度传感器/控制器;

（3）智能温度传感器。

国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向，以及开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

1.2温度测量的最新进展

目前，虽然主要温度传感器的技术，如热电偶、热电阻温度传感器和辐射温度计等技术已经发展的相当成熟了，但它只可用于在传统的应用并不能满足现有要求的许多领域，尤其是在高科技领域。因此，各国专家正在竞争开发新型温度传感器，自己特殊实用的温度测量技术。

热电偶是一种传统的温度传感器，用途广泛。近年来，一种新的温度测量技术被开发出来，其在火灾报警中具有独特的应用。这种新型的温度传感器被称为特种测温热敏电缆，又被称为连续热电偶（或寻热式热电偶）。

2 温度传感器在生产生活中的应用

2.1温度传感器在军工业制造中的应用

在军工业中，用到温度传感器的有：军用的，大炮，导弹，火箭，无人探测机，消防坦克，航空航天等一系列军用物资。工业用的有：火电核电、制造业、机械制造、玻璃陶瓷、塑料橡胶、酿酒、制药、食品、烟草、冶金冶炼、石油化工、轻工纺织、水处理、等工业行业。

2.2温度传感器在日常生活中的应用

在日常生活中主要有人体测温、空调、微波炉、烤箱、热水器等等一些生活用品。其中最为广泛的是人体测温，普通测温方式，是水银温度计，但是其测量时间较慢，同时水银对人体有较大危害，故随着科学技术的发展，现在发明电子式体温计，可以说解决了很多难题，因为目前已经出现很多类型的新式体温计。电子式体温计利用某些物质的物理参数，如电阻、电压、电流等与环境温度之间存在的确定关系，将体温以数字的形式显示出来，读数清晰，携带方便。

2.3温度传感器在医用器材中的应用

其中较为常见的有输氧呼吸机温度检测，监测厢室、扩散灯和油冷式马达的温度，吸入式麻醉机的温度测量控制，血液分析仪对血液的分析检测等等方面。

3 温度传感器的未来发展趋势

自上世纪70年代，导纤维问世，它取得了快速的发展，随着激光技术的广泛应用，证明了无论是在理论上，还是实践上，光纤都具有一系列的优越性。光纤在传感技术领域中的应用也日益受到广泛重视。同时，光纤传感器是一种将测量的状态转换为可测量的光学信号的装置。它是由三部分组成：光耦合器、传输光纤和光电转换器。能够测量压力、位移、变形、液位、角速度、线速度、温度、磁场、电流、电压等的光纤传感器。据统计，目前大约有100个不同形式的光纤传感器，用于不同的控制测量领域。所以预计光纤温度传感器将被广泛使用，并且会在新技术革命中发挥越来越重要的作用。

热敏电缆目前主要有两种产品类型就是FTLD和CTTC，其实他们的测温原理是相同的，仅仅是技术参数的不同而已。

另一方面，智能型温度传感器也是一个不容忽视的存在。新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向，以及开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。智能型温度传感器的发展，也必将成为一种趋势，它的发展将会解决更多的温度测量方面的问题。

4 结束语

随着科学技术的进步，温度传感器技术变得越来越重要，人们也认识到它是影响人们生活水平的重要因素之一。温度传感器技术的发展趋势可以从以下几个方面来看待：第一，开发新材料、新工艺和新型温度传感器的开发;第二，实现高精度、集成、智能的温度传感器;第三个是无线网络，将温度传感器与其他学科交叉集成。随着科学技术的进步，将会有更先进、更智能的温度传感器进入人们的生活，使我们的世界更加敏感和智能。

参考文献

[1]陈黎敏.传感器技术及其应用.机械工业出版社，2009-7-1.

[2]张森.光纤传感器及其应用.西安电子科技大学出版社，2011-9-1.

[3]沙占友.智能化集成温度传感器原理与应用.机械工业出版，2002-7-1.

[4]秦志强.现代传感器技术及应用.电子工业出版社，2010-5-1.

作者简介

陈古璐（1999—），女，四川阿坝州，本科，研究方向：测控技术与仪器。

李莞林（2000—），男，湖北襄阳，本科，研究方向：测控技术与仪器。

雷宇婷（2000—），女，四川成都，本科，研究方向：轨道交通信号与控制。

唐生威（1998—），男，四川达州，本科，研究方向：交通运输。