传感器——温度传感器道阻丶且长

定义:是一种将温度变化转换为电学量变化的装置。用于检测温度和热量,也叫作热电式传感器

国际实用温标:T0=273.15K

按照原理分为五类:

温度---->电阻:金属热电阻、半导体陶瓷热敏电阻 和半导体热电阻

温度---->电势 :热电偶、PN结式传感器

温度---->电流:集成温度传感器

热辐射---->电学量:热释电探测器、红外探测器、高温辐射传感器

按照接触方式分为:

接触式温度传感器:直接与被测物体接触进行温度测量。

非接触式温度传感器: 用被测物 热辐射发出的红外线来测量物体温度,可进行遥测。

用感温材料吧温度转化为电阻变化,主要是金属热电阻

举例:铂热电阻、铜热电阻

结构: 将电阻丝双线绕在云母、石英等绝缘架上,固定后外面再加上保护管。

被测电路: 用精读较高的 精密电桥电路

PTC热敏电阻(正温度洗漱热敏电阻)

特性曲线

NTC热敏电阻(反温度系数热敏电阻)

CTR 热敏电阻 (负温度临界热敏电阻)

半导体热电阻

利用半导体的电阻率随温度变化的特性制成热电阻温度传感器

一、热电偶的热电效应:

用两种不同的金属组成闭合回路,且使其两接触点处温度不同,回路中产生电流的物理现象——塞贝克效应

等效电路

热点偶的基本定律

均质导体定律:两均质金属组成热电偶的电势大小与电极的直径、长度及沿电极长度方向上的温度分布无关,只与电极材料和温度有关。

电势大小只与电极材料和温度有关

标准电极定律:若三个热电偶工作段温度都为T,参考端都为T0,两种金属B、C热电偶的热电势可用他们分别与A组成的热电偶A、B和A、C的热电势之差表示

感觉不用背

热电偶的种类

标准化热电偶和非标准化热电偶

热电偶的结构

热电偶的冷端温度补偿☆

恒温法

将热电偶的冷端置于恒温器中。

冷端自动补偿法

在热电偶和仪表间接一个电桥补偿器。

PN结温度传感器的冷端补偿法

热电偶的使用测量电路

一、单点温度测量电路

二、两点间温差的测量电路

结构:检测温度时除温敏三极管外附加外围电路以实现Ic恒定。 外围电路包括:参考电压源、运放、线性电路等

一、核心原理

二、电压型集成温度传感器

1.基本原理——输出电压与T成正比

2.电路结构及应用

常用结构图:四端电压输出外形结构

由温度传感器PTAT、基准电压和运放三部分组成

温度传感器是核心

基本应用电路

三、电流型集成温度传感器AD590

简称:闸流管或晶闸管,是个PNPN结构的三端器件

正向工作晶闸管处于高阻态称为断态

正偏下通过控制栅极电流,可有断态变为通态

可作为开关器件

反向工作时 处于反向阻断状态

二、晶闸管的温度特性

当温度升高时正向翻转电压下降

一、热释电效应

这种因T变化引起自发极化变化而释放电荷的现象——热释电效应

二、元件结构

一、典型结构:敏感单元、场效应管、高阻抗变换管、滤光窗组成

二、工作原理

将两个完全相同的敏感元件,按极化方向反向串联,其中一个敏感元件表面蒸上红外反射膜。

三、运动计控制系统及工作流程设计

红外辐射传感器——>信号处理电路——》单片机——》继电器

一、热辐射温度传感器

1.全辐射高温计

二、谐振式温度计

习题与思考题

热电阻传感器的测量电路采用哪几种连接方式?

分析热电阻传感器侧廊电桥之三线、连接法的主要原理,

并说明电桥电路中补偿导线的作用及使用补偿导线的原则

2种,三线和四线连接法。

热电阻的测量电路采用精读较高的精密电桥电路。

为消除连接导线电阻随被环境变化而造成测量误差常采用三线和四线连接法:

三线连接法

四线连接法

主要原理:三线式和四线式接法中都要求接相邻桥臂上的R1和R2 的组织和电阻温度系数相等,它们的变化不会破坏电桥的平衡。

r1,r2,r3,r4和rg都是导线补偿电阻器。

原则是:导线补偿电阻的组织和电阻温度系数相等。

什么是热电偶?什么是热电势、接触电势和温差电势?分析热电偶的金属电极间产生接触电动势的原因和条件

用两种不同的金属组成闭合回路,且使其两接触点处温度不同,回路中产生电流的物理现象——塞贝克效应

热电势:在零电流条件下热电偶产生的静电势,称为热电势

接触电势:两种金属在相同温度下接触,设A金属的自由电子密度比B的大,当电子扩散与漂移达到平衡时,在接触面产生的稳定电势为接触电势

温差电势:若均质导体棒两端温度不同(T>T0),则高低温端产生温度梯度,高温端的自由电子有较高的动能向低温端扩散,高温端失去电子带正电,低温端得到电子带负电。平衡时高温端与低温端的电势差称为温差电势

设金属A的自由电子密度比金属B的大,在接触处自由电子从A扩散到B中,从而A带正电,B带负电,接触面正负离子形成自由电场,此电场会使电子由B向A漂移。当扩散和漂移达到平衡时,在接触面形成稳定的电势差。

条件:两个金属的自由电子密度不同。

说明热电偶的结构。热电偶测温的原理是什么?热电偶测温属于哪一类测温方法?这种测温方法有什么长处与不足?

热电偶的结构

珠形绝缘子热电偶 双孔绝缘热电偶 石棉绝缘管热电偶

热电偶测温的基本原理

热点效应:用两个不同的金属组成闭合回路,且使其两接触点处温度不同,回路中产生电流的物理现象。

热电偶测温属于利用金属的热电效应进行测量

长处:

机械强度高,容易制成标准分度,工艺简单,价格便宜。

对于热电势足够大的热电偶来说,易于测量、误差小

不足:

为什么在实际应用中要对热电偶进行温度补偿?指出热电偶的冷端温度补偿的方法有几种?

为了利用分度表队热电偶进行标定以实现准确测量

恒温法、电阻温度传感器的冷端自动补偿法、PN结温度传感器的冷端补偿法

试着描述热电偶的三个重要定律,他们各有何实用价值?将一另名都为0.08mv/℃的热电偶与电压表相连,电压表连线端是50℃,若电位计上读数是60mV,热电偶的热端温度时多少?

均质导体定律

实用价值:材质不均匀会产生附加热电势,无法测量。

标准电极定律

实用价值:若已知多种金属对标准电极的热电势,即刻求出各种金属间任意组成热电偶的热电势。

中间导体定律

使用价值:在热电偶中插入第三种均质金属,只要所插入的大体两端温度与参考点相同,不会影响原来热电势的大小。

中间温度定律

热电偶的接点温度为T、T0时,其热电势等于该热电偶在接点温度为T、Tn和Tn、T0时相应的热电势的代数和

什么是集成温度传感器?它有几种输出形式?有哪些应用实例?

集成温度传感器是将温敏三极管及其辅助电路集成在同一个芯片上的温度传感器,且其输出结果与绝对温度呈理想的正比关系。广泛用于:温度检测、控制和许多温度补偿电路中。

THE END
0.接触电动势与温度的关系接触电动势和温差电动势的区别接触电动势和温差电动势都是由温度引起的电动势,在某些情况下容易混淆,但它们有明显的区别。 温差电动势是指在不同温度下产生的电动势。例如,将两端温度分别为 T1 和 T2 的导体连接起来时,由于温度差异产生的电动势即为温差电动势。与此不同的是,接触电动势是指由于不同金属导体间的接触而产生的电动势。虽然它jvzquC41yy}/gnkqewy/exr1g1763<>8:0nuou
1.热电偶产生热电动势的原因和条件是什么把两种不同的导体连接成闭合的回路,如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中,则在该回路内就会产生热电动势,这种现象称作热电效应.这个装置就叫热电偶.热电偶所产生的热电势由两部分组成:接触电势和温差电势.温差电势产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电势,由于高温度端的电子能量比jvzquC41yy}/|‚gcpi4dqv4swgyukxs1;;hb7>h5c9gf5o5h26lch;h4948c79h;0jznn
2.传感器课后答案8.1什么是热电效应、接触电动势、温差电动势? 两种不同导体组成闭合回路,如果两接点温度不同,则在闭合回路中就有热电势产生,这种现象称为热电效应。在热电效应中因为导体电子密度不同,因接触而产生的热电势称为接触电动势 单一导体内部,因为两端的温度不同产生的热电势称为温差电势。 8.2热电偶的工作原理是什么?热jvzquC41yy}/5?5fqey/pny1fqi04m678892:7mvon
3.热电偶的热电动势包括()。A、接触电势和温差电势B、接触电势和非接触热电偶的热电动势包括( )。 A、接触电势和温差电势 B、接触电势和非接触电势 C、非接触电势和温差电势 D、温差电势和汤姆逊电势jvzquC41yy}/rypcq0ipo8|cpiqf1mfcp1:g5=6g576bg<9ce9hb9Bh98696g<>egd
4.最新传感器原理与检测技术复习题18、热电偶的热电动势包括(A) A.接触电动势和温差电动势 B.接触电动势和非接触电动势 C.非接触电动势和温差电动势 C.温差电动势和汤姆逊电动势 19、将毫伏表接入热电偶回路中,只要保证两个结点温度一致,就能正确测出热电动势而不 影响热电偶的输出,这一现象利用了热电偶的(C ) A.中间温度定律 B.参考电极jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1if5=::56>/j}rn
5.热电传感器(1)——原理和定律热电偶测温原理csdn温差电势差的大小取决于导体材料和两端的温度 依旧放出其公式 2.热电偶回路的总电动势 热电偶回路总共存在四个电动势:两个接触电动势,两个温差电动势。 热电偶回路中所产生的热电动势主要是由接触电动势引起的,温差电动势所占比例较小,可以忽略不计。 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8gcuktmg8ftvkimg8igvcomu862;46:;A9
6.温差电动势学术百科沿一路径移动单位正电荷,非库仑电场对电荷所作的功。电动势的单位是伏[特](V)。直流电源内部,存在着非库仑电场E′,它能将其他形式能量转换为电能。电动势 更多解释>> 与"温差电动势"相关的文献前10条更多文献>> 1.准一维有机超导体(TMTSF)_2ClO_4的高精度温差电动势研究 jvzquC41ykqj0lsmk0ipo7hp1JuuYxwf14?64B;0jvs
7.接触电动势和温差电动势的区别接触电动势的大小与什么有关接触电动势是指两种不同材料之间的接触界面上产生的电动势。当两种材料相互接触时,由于它们的电子能级差异,会引起电子的转移和重新分布,从而在接触界面产生电势差。这种电势差被称为接触电动势。 1.接触电动势和温差电动势的区别 接触电动势和温差电动势都属于电动势的一种,但它们有着明显的区别。 jvzquC41yy}/gnkqewy/exr1g1772>9920nuou
8.传感器重点题目58、采用热电阻作为测量元件是将的测量转换为的测 量。 答案:温度;电阻值 59、热敏电阻的阻值与之间的关系称热敏电阻的热电特性, 它是热敏电阻测温的基础。 答案:温度 60、热电动势来源于两个方面,一部分由两种导体的构成, 另一部分是单一导体的。 答案:接触电动势;温差电动势 61、光电池与光敏二极管、光敏三极jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1?d3?57;9>50qyon
9.什么是温差电动势,温差电动势的知识介绍温差电动势是指在导体中存在温度梯度时,导体两端会产生电势差的现象。这种电势差称为温差电动势。 1.什么是温差电动势 温差电动势是由温度差异引起的电动势,通常在热电偶中应用广泛。当热电偶的两个端点温度不同,就会产生温差电动势,使得电荷在导体中移动,导致电流的产生。 jvzquC41yy}/gnkqewy/exr1dcolg86695:447mvon
10.进行精确的电阻测量测量参数第六章什么是电动势EMF? 电动势 (EMF) 是干簧继电器接通和断开时所产生瞬态电压的名称。各种源中使用的传统干簧继电器开关在接通或断开后,通常会产生数十微伏至数百微伏的热电动势。所造成的电压漂移能持续几分钟之久,这对于要求精确测量的参数测试是不能接受的。下图是商用干簧继电器所产生热电动势的例子。 jvzq<84pgyy/gn|qtnj/exr0ep5Ug|yacpj`onfuwtkngwy1ke;43>:;0jznn
11.智能检测技术与传感器(热电传感器四个定律)四大定律传感器实际上,热电动势来源于两个方面,一部分由两种导体的接触电动势构成,另一部分是单一导体的温差电动势。 接触电动势 温差电势:赤道和北极温差大 是否有温差电动势? 工作原理: -A、B两种材料在温度t时的接触电动势jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|jazobaszp1cxuklqg1fkucrqu13:48@76;5
12.温度传感器实验热电偶亦称温差电偶,是由A、B两种不同材料的金属丝的 端点彼此紧密接触而组成的。当两个接点处于不同温度时(如图 3-6),在回路中就有直流电动势产生,该电动势称温差电动势或 热电动势。当组成热电偶的材料一定时,温差电动势Ex仅与两接 点处的温度有关,并且两接点的温差在一定的温度范围内有如下 近似关系式jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1873;;52:>30qyon