2。1 温度传感器测量原理

温度是表征物体冷热程度的物理量，是国际单位制中七个基本物理量之一。 温度的测量有很多种方法，也有多种分类，由于测量原理的多样性，将它们完全 区分开来是不现实的。一般而言，按照传感器的安装方式分类则可以分为两大类： 1、接触式温度传感器

温度测量是直接接触被测物体进行测量，在一定的测温范围内，利用传导或 对流达到热平衡的原理，也可实现监测物体内部的温度分布情况。 2、非接触式温度传感器

测温元件与被测物体不直接接触。对于测量运动中的物体、小目标和热容量 小的被测物体的表面温度，使用这种传感器是合适的，这种传感器也可以对温度 场的温度分布情况进行监视和测量。

接触式测温方法包括膨胀式测温、电量式测温和接触式光电、热色测温等几 大类。接触测温法是在测量时将传感器和被测量的对象置于相同的热平衡状态中， 需要与被测物体或介质充分接触，一般测量的是被测对象和传感器的平衡温度， 在测量时会对被测温度产生一定的影响。非接触式测温方法不需要与被测对象接论文网

触，因而不会干扰被测对象的温度，响应性好，但是会受到被测对象表面状态或 测量介质性质的影响。非接触测温方法主要包括辐射式测温、光谱法测温、激光 干涉式测温以及声波测温方法等[9]。温度测量方法归类如下图 2-1。本文在此简 介电量式测温和激光干涉测温两种测温方式的原理。

图 2-1  温度测量方法分类

2。1。1  电量式测温法原理

电量式测温方法的原理是根据被测对象材料的电势、电阻或其它电学性能与 温度之间的关系进行温度测量，热电偶温度测量、热电阻和热敏电阻温度测量、 集成芯片温度测量等都属于这种测温方式。热电偶的原理是两种不同材料的金属 焊接在一起，当两者节点之间温度不同时，就会产生热电动势，根据该热电动势 与温度的单值关系就可以测量温度。热电偶具有结构简单，精度高，适宜远距离 测量和测量范围广的特点，应用比较广泛。热电阻是根据材料的电阻特性和温度 的关系来进行测量的，将被测对象的温度值转换成电阻进行度量。热敏电阻是一 种电阻值随温度呈指数形势变化的半导体热敏感元件，具有灵敏度高、价格便宜 的特点，但其电阻值和温度的关系非线性严重，测温范围也比较小。 

2。1。2  激光干涉测温法原理

基于干涉原理的各种光学方法，就是测量介质的折射率分布情况，它们的测 量原理是将流场中各处折射率的变化(即被测介质密度的变化)转变为各种光参 量的变化，记录并处理后可以得到被测介质温度场的分布。 

2。2 湿度传感器测量原理

湿度是表征空气中所含水汽的物理量, 湿度测量从原理上划分有很多种, 常见的有动态法(双压法、双温法和分流法)、静态法(饱和盐法、硫酸法)、露点 法、干湿球法和电子式传感器法等，应用广泛的有干湿球法和电子式传感器等几 种[11]。 

以高分子湿敏元件作为敏感元件构成的湿度传感器是现在湿敏元件领域研 究的热点项目，而且实践也证明了这是一种前途可观的湿度测量方法。它在结构 上可以分为湿敏电阻和湿敏电容。湿敏电阻的基片上覆盖了一层感湿材料制成的 薄膜。环境中水蒸气量（湿度）的多少会引起膜内的吸水率增减，这会使离子电 导率随之变化。环境湿度越高，其电阻越小，由此可以测得环境湿度。