检测技术 教学课件 作者 卜云峰 主编 第七章 热电式传感器.pptVIP

1.温度测量 图7-22　双桥测温差电路 2.温度控制 图7-23　应用热敏电阻的温度自动控制加热器电路 3.热过载保护 图7-24　热继电器 4.温度补偿  图7-25　仪表中电阻的温度补偿 第四节　半导体温度传感器 一、半导体单晶非结型温度传感器二、PN结型温度传感器一、热电偶二、热敏电阻 一、半导体单晶非结型温度传感器 二、PN结型温度传感器 (一)二极管温度传感器(二)晶体管温度传感器(三)集成温度传感器 (一)二极管温度传感器 (一)二极管温度传感器 (一)二极管温度传感器 图7-26　二极管温度传感器特性曲线 (一)二极管温度传感器 7Z27.tif (二)晶体管温度传感器 图7-28　晶体管与温度关系 (二)晶体管温度传感器 图7-29　晶体管温度传感器的温度系数 (二)晶体管温度传感器 图7-30　采用晶体管温度传感器的测温电路 (三)集成温度传感器 1.集成温度传感器LM352.集成温度传感器AD5903.新型集成温度传感器 1.集成温度传感器LM35 图7-31　LM35测温电路 2.集成温度传感器AD590 图7-32　AD590M应用电路a)简单测温电路　b)温差测量电路 3.新型集成温度传感器 表7-4　新型集成温度传感器特性参数 (3)保护套管　 其作用是使热电极与被测介质隔离，避免受到化学侵蚀或机械损伤，热电极一般是先套上绝缘套管后再装入保护套管中。 (4)接线盒　 接线盒供热电偶和补偿导线连接用。接线盒固定在热电偶保护套管上，常用铝合金制成，有普通式和防溅式(密封式)两类。接线端上注明热电极的正、负极性。 (5)盒盖　 用来防止灰尘、水分以及有害气体侵入保护套管内。 2.铠装型热电偶 图7-9　铠装型热电偶测量端结构a)碰底型　b)不碰底型　c)露头型　d)帽型 3.薄膜型热电偶 图7-10　铁-镍片状薄膜型热电偶结构示意图1—测量端接点　2—基底　3—铁膜　4—镍膜5—铁丝　6—镍丝　7—接头夹具 五、热电偶冷端的温度补偿 1.补偿导线法2. 0℃恒温法3.冷端温度校正(修正)法4.补偿电桥法 1.补偿导线法 图7-11　补偿导线法示意图 2. 0℃恒温法  图7-12　冰点槽1—显示仪表　2—铜导线　3—盖　4—试管5—蒸馏水　6—水银　7—冰点器8—冰水混合体 3.冷端温度校正(修正)法 在实际使用中，热电偶冷端保持0℃恒定比较繁琐，但欲将其温度保持在某一温度恒定是比较容易的。此时可以采用冷端温度校正法处理。 4.补偿电桥法 图7-13　冷端温度补偿电桥 六、热电偶实用测温电路 1.测量某点温度的电路2.测量两点之间温度差的电路3.测量热源平均温度的电路 1.测量某点温度的电路 图7-14　热电偶测温电路 1.测量某点温度的电路 图7-15　热电偶串联测温电路 2.测量两点之间温度差的电路 图7-16　热电偶测温差连接电路AB—热电偶　A′B′—补偿导线 3.测量热源平均温度的电路 图7-17　热电偶测量平均温度连接电路a)并联电路　b)串联电路 第三节　热电阻传感器 一、热电阻测温原理二、金属热电阻三、热敏电阻四、热电阻传感器的应用 一、热电阻测温原理 图7-18　金属的电阻—温度特性曲线 二、金属热电阻 (一)铂热电阻(二)铜热电阻(三)其他热电阻 (一)铂热电阻 由于金属铂具有物理和化学性能非常稳定、耐氧能力很强、工作温度范围宽、电阻率较高、易于提纯、复制性好、容易加工(可制成极细的铂丝或极薄的铂箔)等突出的优点，故金属铂是目前制造热电阻的最佳材料。铂热电阻已成为温度标准，可以传递从13.81～903.89K范围内的国际实用温标，同时它也可以用于高精度的工业测量。但其缺点是电阻温度系数较小，在还原性介质中工作时会使铂丝变脆，价格昂贵等。 (二)铜热电阻 由于铂是贵重金属，致使铂热电阻价格昂贵，在一些测量精度要求不是很高且温度较低的场合，普遍采用铜热电阻。铜热电阻可用来测量－50～＋150℃的温度。 (三)其他热电阻 (1)铟热电阻　它可用于低温高精度的测量。(2)锰热电阻　它在－271～－210℃的低温范围内，电阻温度系数大，灵敏度高，在－271～－257℃的温度范围内，其电阻率随温度的平方变化。(3)碳热电阻　它适于－273～－268.5℃温度范围内使用，具有灵敏度高，热容量小，对磁场不敏感，价格低廉、使用方便等优点，其较明显的缺点是热稳定性较差。 (1)铟热电阻 它可用于低温高精度的测量。在－269～－258℃温度范围内，其灵敏度是铂热电阻的10倍，故常用于铂热电阻无法使用的低温情况。采用99.999％高纯度铟丝制成的铟热电阻，在－269～20℃的全部范围内，复现性可达±0.001K。其缺点是材料较软，不易复制