温度检测—接触式测温.pptVIP

第一节 测温方法及温标 一、温度测量的基本概念 温度标志着物质内 部大量分子无规则运动的 剧烈程度。温度越高，表 示物体内部分子热运动越 剧烈。 二、温标 温标—— 衡量温度的统一标准尺度。 温度的数值表示方法称为温标。它规定了温度的读数的起点（即零点）以及温度的单位。各类温度计的刻度均由温标确定。 几种温标的对比 热力学温标（K） 热力学温标是建立在热力学第二定律基础上的最科学的温标，是由开尔文（Kelvin）根据热力学定律提出来的，因此又称开氏温标。它的符号是T，单位是开尔文（K） 。 三、温度测量及传感器分类 温度传感器按照测量方法可分为接触式和非接触式；按工作原理又可分为膨胀式、电阻式、热电式、辐射式等等；按输出方式分，有自发电型、非电测型等。 几种温度测量方法 变色涂料在电脑内部温度中的示温作用 红外温度计 1 主要优点 1、它属于自发电型传感器：测量时可以不需外加电源，可直接驱动动圈式仪表； 2、测温范围广：下限可达-270?C ，上限可达1800?C以上；是目前接触式测温中应用最广泛的热电式传感器。 3、各温区中的热电势均符合国际计量委员会的标准。 热电偶工作原理演示 从实验到理论：热电效应 1821年，德国物理学家赛贝克用两种不同金属组成闭合回路，并用酒精灯加热其中一个接触点（称为结点），发现放在回路中的指南针发生偏转（说明什么？），如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热，指南针的偏转角反而减小（又说明什么？） 。 显然，指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路中流动，电流的强弱与两个结点的温差有关。 普通装配型热电偶的外形 热电偶的分度表 K热电偶的分度表 3 热电偶的种类及结构 八种国际通用热电偶： B:铂铑30—铂铑6 R:铂铑13—铂 S:铂铑10—铂 K:镍铬—镍硅 N:镍铬硅—镍硅 E:镍铬—铜镍 J:铁—铜镍 T:铜—铜镍 几种常用热电偶的测温范围及热电势 几种常用热电偶的热电势与温度的关系曲线分析 采用相对廉价的补偿导线，可延长热电偶的冷端，使之远离高温区；可节约大量贵金属；易弯曲，便于敷设。 补偿导线外形 冰浴法 XT-WBC热电偶 冷端补偿器 取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热态电阻值应为484? 。 小型铂热电阻 汽车用水温传感器及水温表 三、热敏电阻 下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻？ 热敏电阻外型 玻璃封装 NTC热敏电阻 热敏电阻温度面板表 热敏电阻 热敏电阻用于CPU的温度测量 热敏电阻体温表 热敏电阻用于电热水器的温度控制 休 息 一 下 电桥补偿法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值，可购买与被补偿热电偶对应型号的补偿电桥。 D 电桥补偿法 二、热电阻测温（接触式、电阻式） 温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值增加，我们称其为正温度系数，即电阻值与温度的变化趋势相同。 ★ 热电阻材料特点 （1）高温度系数、高电阻率 （2）较宽测量范围内具有稳定的物理和化学性质 （3）良好的输出特性 （4）良好工艺性 易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻 铜热电阻 三线制测量电桥 四线制接法 热敏电阻的温度特性 0 40 80 120 160 200 106 104 102 100 温度℃ 电阻 CTR NTC PTC 负温度系数热敏电阻：NTC 正温度系数热敏电阻：PTC 临界温度系数热敏电阻：CRT 半导体 结构：金属氧化物：钴Co、锰Mn、镍Ni 等的氧化物采用不同比例配方、高温烧结而成。 1 2 3 4 5 MF58 型热敏电阻 LCD * * 传感器与检测技术 本章学习的主要内容有: 1、了解温度测量的基本概念和方法； 2、了解热电偶、热电阻和热敏电阻的工作原理，以及 它们的分类及特点； 3、了解一些新型非接触测温传感器的原理 第四章 温度检测 模拟图：在一个密闭的空间里，气体分子在高温时的运动速度比低温时快！ 低温 高温 正常体温为37 ?C ，相当于华氏温度