温度测量是工业控制的关键环节，接触式与非接触式传感器构成两大技术路线。本文将解析其工作原理、性能差异及典型应用场景，为设备选型提供实用参考。
一、接触式温度传感器工作原理
通过物理接触直接传导热量的方式测温，核心在于热平衡效应。
主要技术类型
- 热电偶：
两种不同金属导体组成的回路，利用塞贝克效应产生温差电动势。适用于高温场景（例如熔炉监测），但需补偿导线误差。 - 热敏电阻：
电阻值随温度显著变化的半导体材料，分为NTC（负温度系数）与PTC（正温度系数）。NTC灵敏度高，常用于医疗设备体温监测。 - RTD（热电阻）：
利用铂/铜等金属电阻随温度线性变化的特性，稳定性与精度突出（来源：国际电工委员会），适合实验室标定环境。
二、非接触式温度传感器工作原理
通过接收目标物体辐射的红外能量实现测温，遵循斯特藩-玻尔兹曼定律。
红外测温技术核心
- 光学系统：聚焦被测物体辐射的红外能量
- 探测器：将辐射能转换为电信号（常用热电堆/微测辐射热计）
- 信号处理：环境温度补偿与发射率校准
关键优势：无需接触运动物体或危险介质（如高压电缆），响应速度达毫秒级。
三、场景应用指南：如何选择传感器类型？
选型需综合考量测量对象特性、环境条件与精度需求。
接触式传感器适用场景
- 液体/气体介质测温（反应釜内化学溶液）
- 需要持续监测的固定设备（电机轴承温度）
- 成本敏感的低功耗应用（恒温箱控制）
非接触式传感器适用场景
- 运动物体监测（高速生产线PCB板）
- 极端环境（金属熔液表面温度）
- 卫生要求严格的场所（食品灌装生产线）
注意点：非接触式测量易受灰尘、蒸汽干扰，需定期维护光学窗口。
四、技术融合趋势与选型建议
多传感器融合系统逐渐普及（例如热电偶+红外双通道校验），提升复杂工况可靠性。选型时需明确：
1. 温度范围：接触式可能覆盖-200°C~1800°C，非接触式常见-50°C~3000°C
2. 响应速度：非接触式通常快1-2个数量级
3. 安装限制：空间狭小场景优先考虑红外探头
