新型溫度傳感器的研究與發展

溫度是一個基本的物理現象，它是生產過程中應用最普通、最重要的工藝參數，無論是工農業生產，還是科學研究和國防現代化，都離不開溫度測量及溫度傳感器。它是現代測試和工業過程控制中應用頻率最高的傳感器之一。然而，溫度的準確測量并非輕而易舉，即使有了準確度很高的溫度傳感器，但是，如果測量方法選擇不當或者測量的環境不能滿足要求，則都難以得到預期的結果。

　　溫度測量的最新進展

　　當前，雖然主要的溫度傳感器，如熱電偶、熱電阻及輻射溫度計等的技術已經成熟，但是只能在傳統的場合應用，不能滿足許多領域的要求，尤其是高科技領域。因此，各國專家都在針對性的競爭開發各種新型溫度傳感器及特殊的實用測量技術。

　　光纖溫度傳感器

　　光導纖維（簡稱光纖）自20世紀70年代問世以來，隨著激光技術的發展，從理論和實踐上都已證明它具有一系列的優越性，光纖在傳感技術領域中的應用也日益受到廣泛重視。光纖傳感器是一種將被測量的狀態轉變為可測的光信號的裝置。它是由光耦合器、傳輸光纖及光電轉換器等三部分組成。目前已有用來測量壓力、位移、應變、液面、角速度、線速度、溫度、磁場、電流、電壓等物理量的光纖傳感器問世，解決了傳統方式難以解決的測量技術問題。據統計，目前約有百余種不同形式的光纖傳感器，用于不同領域進行檢測。可以預料，在新技術革命的浪潮中，光纖傳感器必將得到廣泛的應用，并發揮出更多的作用。

　　特種測溫熱敏電纜

　　熱電偶是傳統的溫度傳感器，用途非常廣泛。近年來，又發展出了一種新的測溫技術，能在火災事故預警中有獨特的應用。這種新型溫度傳感器稱為特種測溫熱敏電纜，又被稱為連續熱電偶Continuous Thermocouple)或尋熱式熱電偶（Heating Seeking Thermocouple）。

　　熱敏電纜利用電偶熱電效應，但測量的不是偶頭部的溫度，而是沿熱電極長度上最高溫度點的溫度。由于這種獨特功能，最初被發達國家作為高精技術設備鋪設在航空母艦、驅逐艦的艦艙以及軍用飛機等軍事設備中。目前，已被廣泛應用到各個領域來預防和減少因“過熱”引起的事故和損失。

　　熱敏電纜的主要性能

　　目前，熱敏電纜主要有兩種產品類型（FTLD和CTTC），它們測溫原理相同，只是技術參數不同。

　　材料構成 外層保護管：FTLD型采用雙層聚四氟乙烯，CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測量環境中的粉塵、油脂以及水分等介質浸入，以及溫度范圍不同而引起的誤報，故采用不同材料。測溫元件：K型熱電偶。

　　外形尺寸 目前現有的產品長度約6~15m，若需長度加大，可以將幾根熱敏電纜連接起來。外徑尺寸FTLD為f3.5mm，CTTC為f9.3~18.7mm，可安裝在傳統探頭無法鋪設到的惡劣環境中。

　　工作溫度 FTLD為-40~200℃，CTTC為-40~899℃。

　　分度與靈敏度 熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近，由于連續熱電偶的“臨時”熱接點不是緊密連接，熱接點之外兩電極間也并非完全絕緣，所以熱敏電纜的輸出熱電勢與同種熱電偶相比稍有降低，換算成溫度大約相差十幾攝氏度，這對于火警預報來說是可以接受的。

　　彎曲半徑 除和熱敏電纜組成材料的性能和質量有關外，還與隔離材料的密實程度有關。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。