传感器原理与传感器技术 贾石峰 主编 第8,9章新.ppt

28014F 3.热敏电阻的测量电路 热敏电阻的测量电路如图9-28所示，热敏电阻RT和3个固定电阻R1、R2、R3组成电桥，R4为校准电桥的固定电阻，电位器RP可调节电桥的输入电压。当开关S处于位置1时，电阻R4接入电桥，调节电位器RP使电表指到满刻度，表示电桥工作正常；当开关S处于位置2时，电阻R4被热敏电阻RT代替，两者阻值不同，其差值为温度的函数，此时电桥输出发生变化，电表指示的读数反映被测温度。由于热敏电阻的阻值随温度改变显著，只要很小的电流流过热敏电阻，就能产生明显的电压变化，而电流对热敏电阻自身有加热作用，所以应注意勿使电流过大，以防止带来测量误差。 28014F 4.热敏电阻的应用 (1)简易温度控制器　图9-29是一种简易的温度控制器。(2)频率输出的温度控制电路　图9-30所示电路是在555定时器的充电网络中加入两个晶体管和一个热敏电阻用以探测温度，并产生相应的频率输出，在25.5℃温度范围内精度为±1Hz。 28014F 图9-29　简易温度控制器 28014F 图9-30　热敏电阻的温度控制电路 28014F 9.3.2　热敏晶体管 1.热敏二极管2.热敏晶体管 28014F 图9-31　温度差的测量电路 28014F 图9-32　水开告知器的原理图 28014F 图9-10　多点测温线路 28014F 图9-11　热电偶测量平均温度的并联电路 28014F 图9-12　热电偶测量几点温度之和的串联电路 28014F 9.1.5　热电偶冷端温度补偿 1.导线补偿法2.计算法3.电桥补偿法4.冰浴法5.软件处理法 28014F 1.导线补偿法 1)补偿导线只能在规定的温度范围内(一般为0～100℃)与热电偶的热电动势相等或相近；2)不同型号的热电偶有不同的补偿导线；3)热电偶和补偿导线的两个结点处要保持同温度；4)补偿导线有正、负极，需分别与热电偶的正、负极相连；5)补偿导线的作用只是延伸热电偶的自由端，当自由端t0≠0时，还需进行其他补偿与修正。 28014F 1.导线补偿法 图9-13　补偿导线在测温回路的连接A、B—热电偶电极　A′、B′—补偿导线t′—热电偶原冷端温度—热电偶新冷端温度 28014F 1.导线补偿法 表9-7　常用热电偶的补偿导线 28014F 图9-14　冷端温度补偿电桥 28014F 图9-15　有冷端补偿的热电偶放大电路 28014F 9.1.6　热电偶的应用 1.有冷端补偿的热电偶放大电路2.热电偶变送器电路3.桥型传感器变送器电路 28014F 图9-16　热电偶变送器电路 28014F 图9-17　桥型传感器变送器电路 28014F 9.2　热电阻 9.2.1　热电阻的工作原理9.2.2　热电阻的类型9.2.3　金属热电阻的测量电路9.2.4　热电阻的应用 28014F 9.2.1　热电阻的工作原理 ①材料的电阻温度系数α要大，α越大，热电阻的灵敏度越高；纯金属的α比合金高，所以一般均采用纯金属材料作热电阻感温元件；②电阻温度系数β尽可能大，以便在相同灵敏度下减小元件尺寸，减小热惯性；③在测温范围内，α保持常数，便于实现温度表的线性刻度特性；④在测温范围内，材料的物理、化学性质稳定；⑤材料的提纯、压延、复制等工艺性好，价格便宜。 28014F 9.2.2　热电阻的类型 1.铂热电阻(WZP)2.铜热电阻3.其他热电阻 28014F 图9-18　铂热电阻的结构示意图1—云母骨架　2—铂丝　3—弹簧支撑片　4—银引出线 28014F 表9-8　铂热电阻分度表=100Ω 28014F 图9-19　铜热电阻的结构示意图1—骨架　2—漆包铜线　3—引出线 28014F 9.2.3　金属热电阻的测量电路 图9-20　热电阻测温电桥的三线制连接法 28014F 9.2.3　金属热电阻的测量电路 图9-21　热电阻测温电桥的四线制连接法 28014F 9.2.4　热电阻的应用 1.铂热电阻的测温应用电路2.热电阻数字温度计3.家用热水加热报警器 28014F 图9-22　采用铂热电阻的测温应用电路 28014F 图9-23　热电阻数字温度计电路 28014F 图9-24　热电阻数字温度计传感器部分 28014F 图9-25　家用热水加热报警器电路 28014F 9.3　半导体热敏元件 9.3.1　热敏电阻9.3.2　热敏晶体管 28014F 9.3.1　热敏电阻 1.基本类型2.热敏电阻的主要参数和特性3.热敏电阻的测量电路4.热敏电阻的应用 28014F 1.基本类型 (1)NTC热敏电阻　NTC(Negative Temperature CoeffiCient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的