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沈阳工业大学 热敏元件与温度传感器  本章主要内容 1概述 沈 2.热电偶 阳 2/3电阻 业4.￥导体陶瓷热敏电阻 大5,电阻温度传感器 学6半导体热敏二极管 7.集成温度传感器  1.概述 ●温度最本质的性质 当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热,换热结東 沈阳工业大学 后两物体处于热平衡状态,则它们具有相同的温度。 液体膨胀式温度计 固体膨胀式温度计 玻璃管温度计 双金属温度计  1.概述 ●温度传感器 温度→敏感元件→电参数 沈阳工业大学 ●分类热电式 热电偶 金属 热电阻 热阻式 温度 半导体—半导体陶瓷热敏电阻 传感器 热敏二极管 PN结式{热敏三极管 集成温度传感器 接触测温 热传导测温 ●测量方法 非接触测温 热辐射测温  2热电偶 2.1工作原理(热电效应,或称为赛贝克效应) 沈 两种不同导体构成闭合回路 电动势 阳两个节点(A、B)温度不同 工|●接触电势(珀尔贴电势) 业 不同导体→自由电子密度不同→扩散→电势 kT. N 大 学●温电势(汤姆逊电势) 同一导体→两端温度不同→电子迁移(高→低)→电势 EA(,10)=AdTo-汤姆逊系数  2热电偶 2.1工作原理 沈|E0(T,T)=e(m)+a(T,T)+n()+e(T) 阳 kT N kT N dT+-2In A d DdT 业 =F(T)-F(T0) 大 若T为常数,E(TT=F(T)-C 学 若两种导体相同:N=N3→E=0 两种特殊情况 若两端无温差:T= E=0 注:热电偶热电势的大小,只是与导体A和B的材料有关,与冷热端的温度有关,与 导体的粗细长短及两导体接触面积无关  2热电偶 2.2热电偶基本定律 流●中间导体定律 热电偶中接入第三种材料,只要接入材料两端温度相等,热电偶总热电势不变 阳工业 T 大 ●中间温度定律 En (T, T) =E (T,, T)+E (T, T) 学 aE 73 B  2热电偶 2.3常用热电偶材料 材料 实用使用测温范围 分度号 沈阳工业 铂铹o 纯铂 0~1600℃ 铂铹 纯铂 0~1600℃ 铂铹s铂铹。 0~1800℃ 镍铬 镍硅 SRBK -40~1300℃ 90%,10%)(975%,25%) 大分度表一热电势与热端温度之间关系列成表格 学 工作端 温度x mV(绝对值) 0-034-08-16-15418冷端为0℃ 0.40 1.61 100 5.335.736.14  2热电偶 24热电偶结构 沸a)普通热电偶 阳结构:1热电极2绝缘套管3保护套管4接线盒 工|b)铠装热电偶 业结构:热电极+绝缘材料 +金属保护套 B--B 大 A放大 学特点:细长(1-3mm,可以弯曲,挠性好,强度高 测端热容量小,动态响应快(O.0ls)。 c)薄膜型热电偶 具有热容量小,反应速度快等的特点,热相应时间达到微秒级。1-热电极:2-热接点 3-绝缘基板;4-引出线  2热电偶( thermocouple 24热电偶结构 沈阳工业大学 普通工业热电偶 普通工业热电偶 铠装热电偶 表面温度热电偶