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溫度傳感器三種主要形式為熱電偶、鉑電阻和熱電阻
熱電偶由兩種不同的金屬絲焊接而成，例如：NiCr-Ni(K型)，利用熱電效應來工作的，兩種不同的金屬絲，構成一個閉合回路，不同的兩種導體存在著溫差，兩者產生電動熱。因而在回路中形成一個大小的電流，此現象稱之為熱電現象。
鉑電阻測量原理不同于熱電偶測量方法。鉑電阻傳感器本質上來講屬于PTC熱敏電阻的一種。金屬的電阻率會隨著溫度的升高而增大，因此這種特性被用來測量溫度。薄膜式鉑電阻，由于結構超薄，因此在電阻不被影響的前提下，配置了一個玻璃套管，用以保護。目前通用的鉑電阻的電阻值為100Ohm(0℃時)，這是目前國際通用的鉑電阻。另外一種PT100傳感器采用繞線陶瓷式，此種方法將鉑絲攻成螺旋狀，再裝入陶瓷基體內，此傳感器結構十分緊密，在所有鉑電阻傳感器中，這種結構精度最高，使用時間持久并且無老化現象，但是相較于熱電偶的測量原理，反應時間較緩，因此在應用時經常運用于食品科技，特別是實驗室研發環節。
NTC熱敏電阻使用較為廣泛且較經濟的一款溫度傳感器。由于混合的氧化物陶瓷材料構成，具有負的溫度系數，這是稱之為NTC的原因(negative temperature coefficient縮寫)。隨著溫度的升高，阻值降低，這與PT100傳感器的測量特性完全相反。
通過溫度傳感器制成的溫度探頭類型主要也有三種：
1、刺入/浸入式探頭：用于測量液體及固體的溫度，探頭的前端設計為針狀刺入式。使用時如果測量探頭的溫度比被測物體低，根據能量守恒原理，熱能會從被測物體熱導至探頭上；如果測量探頭的溫度比被測物體較高，同理熱能則從探頭傳導至被測物體。這就意味著被測物體被加熱升溫，所測得的溫度是加溫之后的物體溫度，在此測量情況，探頭與介質的比值必須考慮，因為探頭與介質的比值越好，越能更精準的測得物體獲取的能量，由于能量轉移的原因會導致測量時產生誤差。我們一定要注意儀器測量的不是介質的溫度,而是傳感器的溫度，此測量誤差可以通過以下方式減小：刺入或浸入的深度10或15倍于探頭的直徑；當測量液體時，盡量何持液體的流動可以有效減少誤差。
2、空氣溫度探頭，用來測量空氣溫度，例如冷庫、冷柜、空調室(調溫)、通風場所(通風/排風)等，空氣探頭的傳感器裸露，因此示值很容易受氣流所影響，最佳的解決方法是在氣流為2-3m/s時，順流輕移探頭，使溫度達成平衡穩定。
3、表面探頭，用來測量物體的表面溫度。空氣溫度探頭和表面探頭使用進行表面溫度測量時，探頭的前端必須垂直于被測物體，與被測物體充分完全的接觸。必須注意的是探頭與被測物的接觸面必須平坦，否則在測量時則會影響測量結果。
溫度探頭采用接觸方法，主要應用在食品的抽樣檢查、食品運輸過程中的溫度監控、煙道中流動煙氣中心溫度測量、不同點溫差測量、電子焊接時通過表面溫度測量檢測預熱狀況、在化學反應過程時通過浸入式測量化學溶液的溫度、在機械制造行業,測量軸承與齒輪的表面溫度,用以維護及檢修等等方面。
 

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