溫度傳感器的特性與分類(lèi)以及結(jié)構(gòu)詳解.doc

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1、溫度傳感器的特性與分類(lèi)以及結(jié)構(gòu)詳解  前言:溫度壓力傳感器是由溫度敏感元件和檢測(cè)線(xiàn)路組成的。溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi),前者是讓溫度傳感器直接與待測(cè)物體接觸,來(lái)敏感被測(cè)物體溫度的變化,而后者是使溫度傳感器與待測(cè)物體離開(kāi)一定的距離,檢測(cè)從待測(cè)物體放射出的紅外線(xiàn),從而達(dá)到測(cè)溫的目的?! 鹘y(tǒng)的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及半導(dǎo)體溫度傳感器都是將溫度值經(jīng)過(guò)一定的接口電路轉(zhuǎn)換后輸出模擬電壓或電流信號(hào),利用這些電壓或電流信號(hào)即可進(jìn)行測(cè)量控制。而將模擬溫度傳感器與數(shù)字轉(zhuǎn)換接口電路集成在一起,就成為具有數(shù)字輸出能力的數(shù)字溫度傳感器。

2、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展,半導(dǎo)體溫度傳感器與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換電路、接口電路以及各種其它功能電路逐漸集成在一起,形成了功能強(qiáng)大、精確、價(jià)廉的數(shù)字溫度傳感器?! 囟葌鞲衅鞯奶匦浴 囟葌鞲衅魇菣z測(cè)溫度的器件,被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域,其種類(lèi)多,發(fā)展快.溫度傳感器一般分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi).所謂接觸式就是傳感器直接與被測(cè)物體接觸進(jìn)行溫度測(cè)量,這是溫度測(cè)量的基本形式.而非接觸式是測(cè)量物體熱輻射而發(fā)出的紅外線(xiàn)從而測(cè)量物體的溫度,可進(jìn)行遙測(cè),這是接觸方式所做不到的.接觸式溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻以及鉑電阻等,利用其產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)或電

3、阻隨溫度變化的特性來(lái)測(cè)量物體的溫度,被廣泛用于家用電器、汽車(chē)、船舶、控制設(shè)備、工業(yè)測(cè)量、通信設(shè)備等.另外,還有一些新開(kāi)發(fā)研制的傳感器,例如,有利用半導(dǎo)體PN結(jié)電流/電壓特性隨溫度變化的半導(dǎo)體集成傳感器;有利用光纖傳播特性隨溫度變化或半導(dǎo)體?! ⊥腹怆S溫度變化的光纖傳感器;有利用彈性表面波及振子的振蕩頻率隨溫度變化的傳感器;有利用核四重共振的振蕩頻率隨溫度變化的NQR傳感器;有利用在居里溫度附近磁性急劇變化的磁性溫度傳感器以及利用液晶或涂料顏色隨溫度變化的傳感器等.非接觸方式是通過(guò)檢測(cè)光傳感器中紅外線(xiàn)來(lái)測(cè)量物體的溫度,有利用半導(dǎo)體吸收光而使電子

4、遷移的量子型與吸收光而引起溫度變化的熱型傳感器.非接觸傳感器廣泛用于接觸溫度傳感器、輻射溫度計(jì)、報(bào)警裝置、來(lái)客告知器、火災(zāi)報(bào)警器、自動(dòng)門(mén)、氣體分析儀、分光光度計(jì)、資源探測(cè)等.公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各種溫度傳感器系列:熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)、溫度變送器系列等,歡迎客戶(hù)前來(lái)選型。溫度傳感器原理  一、溫度傳感器熱電偶的應(yīng)用原理  溫度傳感器熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是:  ①測(cè)量精度高。因溫度傳感器熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響?! 、跍y(cè)量范圍廣。常用的溫度傳感器熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊溫度

5、傳感器熱電偶最低可測(cè)到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)?! 、蹣?gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便?! ?.溫度傳感器熱電偶測(cè)溫基本原理    將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的?!   ?.溫度傳感器熱電偶的種類(lèi)及結(jié)構(gòu)形成 ?。?)溫度傳感器熱電

6、偶的種類(lèi)  常用溫度傳感器熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶兩大類(lèi)。所謂標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的溫度傳感器熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶,一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起,溫度傳感器熱電偶和溫度傳感器熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型溫

7、度傳感器熱電偶?! 。?)溫度傳感器熱電偶的結(jié)構(gòu)形式  為了保證溫度傳感器熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下: ?、俳M成溫度傳感器熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固; ?、趦蓚€(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;  ③補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可靠;  ④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。    3.溫度傳感器熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償  由于溫度傳感器熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時(shí)),而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)把溫度傳感器熱電偶的冷端(自由端)延伸到

8、溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到儀表端子上。必須指出,溫度傳感器熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的作用只起延伸熱電極,使溫度傳感器熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除

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