温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，以下是其主要性能参数：
一、测量范围
定义与重要性
测量范围是指温度传感器能够准确测量的温度区间。这是一个非常关键的参数，它决定了传感器可以应用的场景范围。例如，在食品冷藏行业，需要测量的温度范围一般在 - 20℃ - 10℃之间，用于监测冷藏库内的温度；而在钢铁冶炼过程中，温度传感器可能需要测量高达 1000℃ - 2000℃的高温，用于监测熔炉内的温度变化。
常见范围示例
普通的铂电阻温度传感器（Pt100）的测量范围通常是 - 200℃ - 850℃；热电偶温度传感器根据其材质不同，测量范围有所不同，如 K 型热电偶可以测量 - 200℃ - 1372℃，S 型热电偶能测量 - 50℃ - 1768℃；热敏电阻温度传感器的测量范围相对较窄，如负温度系数（NTC）热敏电阻一般在 - 50℃ - 300℃之间。
二、精度
定义与表示方式
精度是指传感器测量结果与真实值之间的接近程度，通常用误差来表示。它包括线性误差、迟滞误差、重复性误差等。例如，一个精度为 ±0.5℃的温度传感器，意味着在其测量范围内，测量结果与真实温度之间的偏差最大可能达到 ±0.5℃。
影响精度的因素
传感器自身特性：不同类型的温度传感器由于其工作原理和材料特性的差异，精度有所不同。例如，铂电阻温度传感器精度较高，在合适的测量范围内，其精度可以达到 ±0.1℃ - ±0.3℃；而 NTC 热敏电阻精度相对较低，一般在 ±1℃ - ±5℃之间。
环境因素：环境温度、湿度、电磁场等因素也会对传感器的精度产生影响。例如，在高湿度环境下，一些电子元件可能会受潮，导致传感器性能下降，精度降低。
三、分辨率
定义与意义
分辨率是指传感器能够检测到的最小温度变化量。这一参数对于需要精确测量微小温度变化的应用场景非常重要。例如，在科学实验中，研究物质的热特性变化，可能需要分辨率很高的温度传感器，能够检测到 0.01℃甚至更小的温度变化。
不同传感器的分辨率差异
一般来说，数字温度传感器的分辨率相对较高。例如，某些高精度的数字温度传感器分辨率可以达到 0.01℃；而一些模拟温度传感器的分辨率可能较低，在 0.1℃ - 1℃之间。
四、响应时间
定义与影响因素
响应时间是指温度传感器在感受到温度变化后，输出信号达到最终稳定值的某个规定比例（如 90%、95% 或 99%）所需的时间。它主要取决于传感器的热容量、热传导方式以及封装形式等因素。例如，热容量小的传感器响应速度通常较快，因为它能够更快地与周围环境达到热平衡。
应用场景对响应时间的要求
在一些需要快速监测温度变化的场合，如火灾报警系统中的温度传感器，要求响应时间短，一般在几秒甚至更短的时间内就能做出响应，以便及时发出警报；而在一些对温度变化响应要求不那么高的环境监测系统中，响应时间可以相对较长。
五、稳定性
定义与重要性
稳定性是指传感器在长时间使用过程中，其性能保持不变的能力。包括零点稳定性和满量程稳定性。例如，一个稳定的温度传感器在经过长时间的使用后，其零点漂移（在没有温度输入时输出信号的变化）和满量程输出变化都很小，能够保证测量结果的可靠性。
衡量稳定性的方法
通常通过长时间的实验来衡量传感器的稳定性。将传感器放置在一个稳定的温度环境中，定期（如每天、每周或每月）记录其输出信号，观察信号的变化情况。一般要求传感器在规定的使用期限内，零点漂移和满量程漂移在一定的范围内，如每年零点漂移不超过 ±0.1℃，满量程漂移不超过 ±0.5℃。
六、线性度
定义与表示方法
线性度是指传感器输出信号与温度输入之间的线性关系程度。理想情况下，传感器的输出信号与温度变化呈完全的线性关系，但在实际中，由于传感器自身的物理特性和制造工艺等因素，会存在一定的非线性。线性度通常用非线性误差来表示，即实际输出 - 理论线性输出的最大偏差与满量程输出的百分比。
线性度对测量的影响
线性度好的传感器在测量过程中更容易进行校准和数据处理。例如，在自动化控制系统中，如果温度传感器的线性度差，可能会导致控制算法复杂，因为需要对非线性的测量数据进行复杂的补偿处理，才能准确地控制温度。
七、输出信号类型
模拟信号输出
模拟信号输出是温度传感器常见的输出方式之一。例如，常见的有电压输出型和电流输出型。对于电压输出型传感器，输出电压与温度呈一定的比例关系，如在一定温度范围内，每变化 1℃，输出电压变化一定的毫伏数；电流输出型传感器则是输出电流与温度相关，一般采用 4 - 20mA 的标准电流信号，这种信号抗干扰能力较强，适用于长距离传输。
数字信号输出
数字信号输出的温度传感器具有精度高、抗干扰能力强、便于与数字系统接口等优点。例如，I²C 接口和 SPI 接口的数字温度传感器，它们可以直接与微控制器或其他数字设备进行通信，通过数字协议传输温度数据，减少了信号传输过程中的误差和干扰。
