[工学]第二章 温度传感器.pptVIP

§2.2 热电阻式传感器 热电阻传感器是利用金属导体或半导体的电阻率随温度变化而变化的原理制成的，实现了将温度变化转化为元件电阻的变化。 按其制造材料来分，有金属（铂、铜、镍）热电阻及半导体热电阻（热敏电阻）。 电阻温度系数要大，以提高热电阻的灵敏度； 电阻率尽可能大，以便减小电阻体尺寸； 热容量要小，以便提高热电阻的响应速度； 在测量范围内，应具有稳定的物理和化学性能； 电阻与温度的关系最好接近于线性； 应有良好的可加工性，且价格便宜。 使用最广泛的热电阻材料是铂、铜、镍 。 一、 常用热电阻 ⑴ 铂热电阻 主要作为标准电阻温度计，广泛应用于温度基准、标准的传递。 长时间稳定的复现性可达10-4 K ，是目前测温复现性最好的一种温度计。 测量温度的依据：将被测温度下的电阻值与参考温度0℃时的电阻值相比，看其变化量有多少。 优 点： 温度范围内线性关系好，灵敏度比铂电阻高，容易提纯、加工，价格便宜，复制性能好。 缺 点： 易于氧化，一般只用于150℃以下的低温测量和没有水分及无侵蚀性介质的温度测量。 与铂相比，铜的电阻率低，所以铜电阻的体积较大。 热电阻的主要技术性能 3)绕线电阻式温度传感器 结构及原理： 在绝缘绕线架上绕上高纯度的镍线（温度系数为6700×10-6 /℃），利用其电阻值随温度变化而变化的特性来测量冷却水和进气温度。 特点： 精度在±1％以内，响应特性较差，响应时间约为15s。 二、 热电阻的结构 §2.2.2 半导体热敏电阻 热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的，由金属氧化物和化合物按不同的配方比例烧结。 §2.2.3 热电阻式传感器的应用 金属热电阻传感器 －200～+500℃范围的温度测量 特点：精度高、适于测低温。 半导体热敏电阻传感器 应用范围很广，可在宇宙航船、医学、工业及家用电器等方面用作测温、控温、温度补偿、流速测量、液面指示等。 先看一个实验——热电偶工作原理演示 结点产生热电势的微观解释及图形符号 两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自由电子的密度不同，在两金属A和B的接触点处会发生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大的金属A扩散到密度小的金属B，使A失去电子带正电，B得到电子带负电，从而产生热电势。 2.4 石蜡式温度传感器 特点： 用石蜡制成，在低温时成固体状态，随着温度的升高，石蜡逐渐由固体熔化成液体，同时体积增大。 2.5 双金属片式温度传感器 特点： ? 双金属片式温度传感器由热膨胀系数不同的两种金属板粘和而成。随着温度升高，双金属片便向膨胀系数小的一侧弯曲，从而感测被测体的温度，促使执行器动作。 2.6 热敏铁氧体温度传感器 特点： 利用热敏铁氧体在一定温度（0℃～130℃）时的导磁率急剧消失特点而制成。它通常与舌簧开关复合使用制成常闭或常开型温度传感器，用于控制散热器的冷却风扇。 §2.7 温度传感器在汽车上的应用 (1)水温传感器 (2)空气温度传感器 (3)车外温度传感器 (4)车内温度传感器 (5)蒸发器出口温度传感器 (6)日照温度传感器 (7)排放温度传感器(催化剂温度传感器） (8) EGR监测温度传感器 (9)变速器油温传感器 (10)水温表传感器 (11)蓄电池温度传感器 (12)热敏开关 1.热敏电阻式水温传感器的识别与检测 （1）水温传感器的识别 水温传感器 （2）水温传感器的检测 水温传感器工作性能的好坏对发动机的喷油量有很大影响，进而影响发动机的燃烧性能。 ①水温传感电阻检查 ②水温传感器输出信号电压的检查 ③水温传感器与ECU连接线束电阻值检查 2.热敏电阻式进气温度传感器的识别与检测 进气温度传感器 （2） 进气温度传感器的检测 当进气温度低时，热敏电阻的阻值大，传感器输入ECU的信号电压高，ECU控制发动机增加喷油量，反之则反。 当进气温度传感器出现故障时，会使混合气过浓或过稀，使燃烧变坏，出现工作不稳定。 ①进气温度传感器电阻检查 ②进气温度传感器的电压检查 ③进气温度传感器连接线束电阻测量 3. 热敏电阻式水温表传感器的识别与检测 （1）水温表传感器的识别 组成：热敏电阻（NTC）、 双金属片 原理：当水温低时，热敏电阻值高，在回路中电流较小，电阻丝的发热量小，双金属片稍有弯曲，指示针在低温区（C区），反之，指示针则在高温区（H区）。 （2）水温表传感器的检测 在发动机水温低时，水温表水温传感器输入ECU的水温信息使空燃比变浓，从而使发动机