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《傳感器原理-其它溫度傳感器》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、1.4其它溫度傳感器物體的熱輻射作用隨物體溫度變化非接觸測(cè)量熱慣性小1.4.1熱輻射溫度傳感器一、全輻射高溫計(jì)v理論基礎(chǔ)：斯蒂芬－玻爾茲曼定律：全部輻射能Eb=σ0T4。v方法：用絕對(duì)黑體接收被測(cè)對(duì)象發(fā)出的所有波長(zhǎng)的全部輻射能量Eb，黑體溫升反映被測(cè)溫度。σ——即為斯蒂芬－玻爾茲曼常數(shù)σ=5.67*10^-81v構(gòu)成：絕對(duì)黑體：一定面積、表面粗糙并涂黑的鉑片。熱電偶測(cè)溫：鉑片接收熱量、溫度升高，鉑片溫度由熱電偶堆測(cè)出，由毫伏表或電位差計(jì)讀數(shù)。紅外線吸收體熱電偶Si3N4SiO2Si3NSi輻射溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)圖1.4其它溫度傳感器2v工作原理：被
2、加熱時(shí)，物體的顏色隨溫度T改變，溫度愈高，物體愈亮。理想黑體的光譜輻射亮度用普朗克公式表示：C1、C2為普朗克常數(shù)，λ為波長(zhǎng)，T為絕對(duì)溫度。二、光學(xué)高溫計(jì)1.4其它溫度傳感器v精密儀表，常用于1064.43oC以上溫度的測(cè)量。當(dāng)波長(zhǎng)一定時(shí)，物體的亮度只與溫度T有關(guān)，即單波長(zhǎng)測(cè)量原理。3方法：利用經(jīng)過(guò)溫度刻度的鎢絲燈發(fā)出的單色亮度和被測(cè)物體的單色輻射亮度一樣時(shí)，由鎢絲燈的溫度T確定被測(cè)物體的溫度。1.4其它溫度傳感器工作原理：光電器件把物體的輻射能轉(zhuǎn)換成與之成一定比例的電信號(hào)。光電器件的光電流與被測(cè)物體的亮度成正比，用光電流的大小來(lái)判斷被測(cè)物體
3、溫度。三光電高溫計(jì)v是自動(dòng)的光學(xué)高溫計(jì)。4v原理：利用物體在波長(zhǎng)λ1和λ2兩種單色輻射強(qiáng)度比值隨溫度T變化來(lái)測(cè)量。v誤差小。v常用于煉鋼、軋鋼過(guò)程中溫度的準(zhǔn)確測(cè)量。四、比色溫度計(jì)(雙色溫度計(jì))光電器件光敏電阻：100～700oC光電池：700o以上1.4其它溫度傳感器51.4.2熱敏電容工作原理:(BaSr)TiO3(鈦酸鍶鋇)系列陶瓷電容器的靜電容(介電常數(shù))隨溫度T變化。高介電常數(shù)的陶瓷材料：鈦酸鍶[SrTiO3,k=200)]鈦酸鍶鋇[(BaSr)TiO3,k=200]鋯鈦酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3,k=1000]，(鋯gao)1.4
4、其它溫度傳感器如TI公司(德儀)開發(fā)的采用BST（BaSr）TiO3熱電材料的產(chǎn)品和Honeywell公司使用二氧化釩（VO2）材料的熱輻射計(jì)型產(chǎn)品都已達(dá)到實(shí)用化程度。6（BaSr）TiO3陶瓷電容傳感器的靜電容-溫度特性1230℃以上靜電容與溫度的關(guān)系曲線1.4其它溫度傳感器7v某晶向的石英振子的共振頻率隨溫度T直線變化。v直接輸出準(zhǔn)數(shù)字信息。1.4.3石英溫度計(jì)1.4其它溫度傳感器8工作原理：根據(jù)溫度引起的振蕩頻率的偏移量來(lái)測(cè)量溫度。SAW振蕩器：由壓電材料基片和沉積在基片上的差指換能器組成。1.4.4表面波溫度傳感器1.4其它溫度傳感器
5、VR為SAW傳播速度，L為兩個(gè)IDT(發(fā)射接收電極)之間的距離，φE為放大器相移量，n為正整數(shù)（與電極形狀及L值有關(guān)）。9特點(diǎn)：v直接輸出數(shù)字信息。v靈敏度高、線性好。v半導(dǎo)體工藝批量生產(chǎn)、尺寸小、價(jià)格低?？芍瞥山佑|式和非接觸式兩種類型。易于遙測(cè)、遙控。1.4其它溫度傳感器10表面波溫度傳感器的頻溫特性1.4其它溫度傳感器11v工作原理：氣體中傳播聲速取決于氣體的種類、壓力、密度及溫度T。v方法：石英振子發(fā)出的超聲波在被測(cè)氣體中傳播，其頻率隨氣體溫度T變化，經(jīng)反射板反射后形成干涉，測(cè)定干涉來(lái)求出溫度。v用途：測(cè)量變化很快的溫度T和大范圍的平均
6、溫度。1.4.5超聲波溫度傳感器1.4其它溫度傳感器12v原理：材料的彈性和密度隨溫度T變化，諧振器的諧振頻率是溫度T的函數(shù)，這是一種高精度的測(cè)溫方法。v應(yīng)用：石英晶體諧振器的分辨率為0.001℃，用于500℃以下的測(cè)量。銥和藍(lán)寶石材料諧振器在1900℃時(shí)仍能保證原有性能，用于測(cè)量液態(tài)金屬的溫度。1.4.6諧振式溫度計(jì)1.4其它溫度傳感器131.4.7音叉式水晶溫度傳感器1.4其它溫度傳感器v是一種新穎的數(shù)字傳感器。v具有高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定及超高分辨率等優(yōu)良特性。v是一種很有前途的基準(zhǔn)。振動(dòng)模式扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模式測(cè)量范圍較窄，對(duì)工藝要求苛刻。彎曲振動(dòng)
7、模式靈敏度高，同時(shí)滿足寬溫區(qū)工作和低功耗的要求，對(duì)工藝要求不苛刻。141.4.8光纖溫度傳感器1、光纖輻射式溫度傳感器：適用于遠(yuǎn)距離遙測(cè)，最低可測(cè)溫度500oC。Δ被測(cè)目標(biāo)透鏡硬包管軟包管光纖束探測(cè)器輸出1.4其它溫度傳感器光纖輻射式溫度傳感器152、調(diào)制型熒光光纖溫度傳感器的測(cè)溫原理原理:有些熒光物質(zhì)受激發(fā)射的某些譜線的強(qiáng)度隨溫度T變化，通過(guò)測(cè)量特定譜線的強(qiáng)度來(lái)確定熒光物質(zhì)所處溫度。1.4其它溫度傳感器16
