感溫棒(熱電偶、測溫電阻體)工作原理

感溫棒其實指的是測溫電阻體(RTD)。熱電偶(Thermocouple)與感溫棒的外型相似，也會用感溫棒稱熱電偶。

一.感溫棒原理

1.測溫電阻體(Resistance Temperature Detectors)簡稱RTD，一般俗稱感溫棒。純金屬線的電阻會隨著溫度變化而改變，便提供穩定的電壓來測得電阻，進而算出當下的溫度。

2.感溫棒有著以下特性：精準度高、穩定性佳，但其需要較長的應答時間。

3.常見的作為感溫棒的材料有白金、鎳、銅…等等。

4.白金的安定性及再現性優於其它金屬材料，白金測溫電阻體為最廣泛使用的，又以Pt100(當0℃時電阻值為100Ω)較為普遍。

5.RTD的型式又可分為二線式、三線式、四線式，其中以四線式最為精密。

二.熱電偶原理介紹

1.熱電偶的測溫原理為席貝克效應(Seebeck effect)為德國物理學家湯馬士•約翰•席貝克 （Thomas Johann Seebeck）發現。

2.利用兩種不同的金屬連接形成迴路後，如果兩個連接點的溫度不同，會產生電壓差，此電壓差的大小會與金屬的種類及兩端點的溫度差有關。因熱電偶內部的兩種金屬是固定的，第一個連接點的溫度也會固定(通常為0°C)，而第二個接點會連接到探棒，便可以利用產生的電壓差來轉換成溫度。

3.熱電偶還有另外一種型式：細速型熱電偶(Sheath Thermocouple)也稱鎧裝型熱電偶。與熱電偶的差異在於細速型將熱電偶外披覆金屬材質保護，管內再填充高純度氧化鎂粉末。可以提升耐壓及抗氧化能力且具備柔性，反應速度也大幅提升，可以大幅降低外在的雜訊干擾。