常用传感器与敏感元件(磁电、压电、热电)幻灯片.pptVIP

式中q——为电荷量；  F（N)为作用力，  D (C/N)为压电常数,与 材质及切片的方向有关。 常用热电偶的结构 热电偶的冷端补偿方法 热电偶的测温电路 热电偶的选择、安装使用和校验 毫伏定值器给出给定温度的相应毫伏值，热电偶的热电势与定值器的毫伏值相比较，若有偏差则表示炉温偏离给定值，此偏差经放大器送入调节器，再经过晶闸管触发器推动晶闸管执行器来调整电炉丝的加热功率，直到偏差被消除，从而实现控制温度。 热电式传感器 3．快速反应薄膜热电偶 4 1 2 3 快速反应薄膜热电偶 1—热电极; 2—热接点; 3—绝缘基板; 4—引出线 适用于对壁面温度的快速测量。安装时,用粘结剂将它粘结在被测物体壁面上。尺寸为 60×6×0.2mm; 测温范围在300℃以下；反应时间仅为几ms。 热电式传感器 4．快速消耗微型热电偶 1 4 2 3 5 6 7 8 9 11 10 1-刚帽;2-石英;3-纸环;4-绝热;5-冷端;6-棉;7-绝缘纸管;8-补偿导;9-套管;10-塑料插座;11-簧片与引出线 热电式传感器 热电式传感器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1、冷端恒温法 将热电偶的冷端置于冰点槽内(冰水混合物)，使冷端温度处于0℃，为了避免冰水导电引起两个连接点短路，必须把连接点分别置于两个玻璃试管里，浸入同一冰点槽，使相互绝缘。这种装置通常用于实验室或精密的温度测量。 ◆冰点槽法 mV A B T 铜导线 铜导线 试管 补偿导线 热电偶 冰点槽 冰水溶液 T0 仪表 补偿导线 冰点槽法 热电式传感器 ◆其他恒温器 将热电偶的冷端置于各种恒温器内，使之保持温度恒定，避免由于环境温度的波动而引入误差。 变压器油的容器 电加热的恒温器 利用补偿导线，将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所(如仪表室)。 中间温度定律 2、导线补偿法 热电式传感器 例：采用镍铬-镍硅热电偶测量炉温。热端温度为800℃，冷端温度为50℃。 为了进行炉温的调节与显示，必须将热电偶产生的热电动势信号送到仪表室，仪表室的环境温度恒为20℃。 首先由镍铬-镍硅热电偶分度表查出它在冷端温度为0℃，热端温度分别为800℃、50℃、20℃时的热电动势： E(800，0)＝33.277mV E(50，0)＝2.022mV E(20，0)=0.798mV 热电式传感器 如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接，根据中间导体定律，输入仪表的热电动势为 ： E(800，50)=E(800，0)-E(50，0) 　　　　　=(33.277-2.022)mV 　　　　　=31.255mV 查分度表知，对应31.255mV的温度是751℃。与炉内真实温度相差49℃。 热电式传感器 如果在热电偶与仪表之间用补偿导线连接，相当于将热电极延伸到仪表室，输入仪表的热电动势为 E(800，20)=E(800，0)-E(20，0) 　　　　　=(33.277-0.798)mV 　　　　　=32.479mV 查分度表知，对应32.479mV的温度是781℃，与炉内真实温度相差19℃。 热电式传感器 ±(0.065 ?0.0065t) 镍铬-考铜 WBC-57-EA ±(0.04 ?0.004t) 镍铬-镍硅 WBC-57-EU ±(0.015 ?0.0015t) 150?115? 50 ? 0.25 1 4 0~40 20 铂铑-铂 WBC-57-LB ±0.18 镍铑-考铜 WBC-3 ±0.16 镍铬-镍铝 镍铬-镍硅 WBC-2 ±0.045 220?113?72 ?8 1 AC 220 0~50 20 铂铑-铂 WBC-1 补偿误差(mV) 外形尺寸(mm) 消耗 (vA) 内阻 (Ω) 电源 (v) 补偿范围 (°C) 电桥平衡时温度(°C) 配用 热电偶 型号 几种常用的冷端温度补偿器 热电式传感器 3、计算修正法 若冷端温度恒定，但并非0℃，要使测出的热电动势只反映热端的实际温度，则必须对温度进行修正。 热电式传感器 例：用镍铬-镍硅热电偶测某一水池内水的温度，测出的热电动势为2.436mV。再用温度计测出环境温度为30℃(且恒定)，求池水的真实温度。 解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出 E(3