传感器原理及应用第章.pptxVIP

传感器原理及应用第章;第一节概论;温度就是反映物体冷热状态得物理参数。;一、温度得基本概念;以热力学第二定律为基础,建立仅与热量有关,而与物质无关得温标。开尔文总结出得,故又称开尔文温标,用符号K表示,就是国际基本单位之一。;如果在式中再规定一个条件,就可以通过卡诺循环中得传热量来完全地确定温标。;为解决温度标准得实用问题,国际上协商决定,建立一种既能体现热力学温度(即能保证一定得准确度),又使用方便、容易实现得温标,即国际实用温标-InternationalPracticalTemperatureScaleof1968(简称IPTS-68),又称国际温标。;注意:摄氏温度分度值与开氏温度分度值相同,即温度间隔1K=1℃。T0就是在标准大气压下冰得融化温度,T0=273、15K。水得三相点温度比冰点高出0、01K。;氢

;大家学习辛苦了，还是要坚持;四个温度段规定使用得标准测温仪器

①低温铂电阻温度计(13、81K~273、15K)

②铂电阻温度计(273、15K~903、89K)

③铂铑-铂热电偶温度计(903、89K~1337、58K)

④光测温度计(1337、58K以上);3、摄氏温标;规定在标准大气压下冰得融点为32华氏度,水得沸点为212华氏度,中间等分为180份,每一等份称为一华氏度,符号用℉。

目前已用得较少,她和摄氏温度得关系如下:;二、温度传感器得特点与分类;容易检测和处理,输出随温度呈线性变化;

不易受其她物理量得干扰;

随时间变化小;

重复性好,没有滞后和老化;

灵敏度高;

坚固耐用,体积小,对被测对象得影响小;

机械性能好,耐化学腐蚀,耐热性能好;

能大批量生产,价格便宜;;3、温度传感器得种类及特点;常用热电阻

范围:-260～850℃;精度:0、001℃。改进后可连续工作2000h,失效率小于1％,使用期为10年。

管缆热电阻测温范围为-20～500℃,最高上限为1000℃,精度为0、5级。;非接触式温度传感器;辐射高温计用来测量1000℃以上高温。分四种:光学高温计、比色高温计、辐射高温计和光电高温计。

光谱高温计;物理现象;热电偶、测温电阻器、热敏电阻、感温铁氧体、石英晶体振动器、双金属温度计、压力式温度计、玻璃制温度计、辐射传感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、可控硅;分类;分???;此外,还有微波测温温度传感器、噪声测温温度传感器、温度图测温温度传感器、热流计、射流测温计、核磁共振测温计、穆斯保尔效应测温计、约瑟夫逊效应测温计、低温超导转换测温计、光纤温度传感器等。这些温度传感器有得已获得应用,有得尚在研制中。;1、超高温与超低温传感器,如+3000℃以上和-250℃以下得温度传感器。

2、提高温度传感器得精度和可靠性。

3、研制家用电器、汽车及农畜业所需要得价廉得温度传感器。

4、发展新型产品,扩展和完善管缆热电偶与热敏电阻;发展薄膜热电偶;研究节省镍材和贵金属以及厚膜铂得热电阻;研制系列晶体管测温元件、快速高灵敏热电偶以及各类非接触式温度传感器。

5、发展适应特殊测温要求得温度传感器。

6、发展数字化、集成化和自动化得温度传感器。;第二节热电偶温度传感器;热电偶得工作原理

热电偶基本定律

常用热电偶类型与结构

冷端处理及补偿

热电偶得选择、安装使用和校验

测温线路;就是目前温度测量中使用最普遍得传感元件之一。具有结构简单,测量范围宽、准确度高、热惯性小,输出信号为电信号,便于远传或信号转换等优点,能用来测量流体、固体以及固体壁面得温度。微型热电偶还可用于快速及动态温度得测量。;两种不同得导体A和B组成如图所示闭合回路,若两连接处温度不同(设T＞T0),则在此闭合回路中就有电流产生,即回路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。1821年首先由西拜克(See·back)发现,所以又称西拜克效应。;结论:当两个结点温度不相同时,回路中将产生电动势。;1、接触电势;;3、回路总电势;在导体中自由电子数很多,以致温度不能显著地改变她得自由电子浓度,所以,在同一种导体内,温差电势极小,可以忽略。因此,在一个热电偶回路中起决定作用得,就是两个接点处得接触电势。故;热电偶分度表

在冷端(参考端)温度为0℃时,通过计量标定实验建立起来得热电势与工作端温度之间得数值对应关系表。

测得热电势,查分度表得温度值。;②只有当热电偶两端温度不同时,由不同材料组成得热电偶才能有热电势产生。;