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新型温度传感技术研究

目录

一、文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2温度测量的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.3温度传感器发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.4国内外研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.5本文研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

二、温度传感器基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1温度基本概念与度量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2热力学基础与温度标度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.3温度传感器工作机理概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.4传感器核心性能指标分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.4.1精度与准确性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.4.2响应速度与频率特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.4.3稳定性与长期可靠性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.4.4灵敏度与线性度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.4.5抗干扰能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

三、现有温度传感器技术概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1接触式温度检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.1.1膜电阻式变革．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1.2热电偶与热电堆应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.1.3热敏电阻与NTC/PTC原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.1.4双金属片式感温特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.2非接触式温度监测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.2.1光纤温度计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.2.2红外测温技术分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2.3毫米波温度探测探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

四、新型温度传感技术探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

4.1半导体集成创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

4.1.1新材料温度敏感元件研制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

4.1.2数字化温度传感器进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.1.3网络化传感器网络构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78

4.2磁性原理温度辨识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

4.2.1基于磁性材料特性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82

4.2.2磁电阻测温新路径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84

4.3光子晶体传感特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85

4.3.1光纤布拉格光栅技术应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87

4.3.2光子晶体谐振器温度感知．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90

4.4压电与声学效应应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94

4.4.